3-羟基邻氨基苯甲酸3，4-双氧化酶（3HAO）的结构和功能研究

摘要

本文对3-羟基邻氨基苯甲酸3，4-双氧化酶（3HAO）的结构和功能进行了研究。文章指出，3-羟基邻氨基苯甲酸3，4-双氧化酶(3HAO)是色氨酸犬尿氨酸代谢途径的一个非血红素Fe2+离子外二醇双氧化酶。其催化3-羟基邻氨基苯甲酸转化为喹啉酸。喹啉酸是NAD+生物合成的前体，同时也是N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体的激动剂从而引发神经毒。酵母3HAO的2.4(A)分辨率的晶体结构证实其是功能多样化的Cupin超家族的一员。酵母3HAO晶体结构是至今解析的第一个真核的3HAO的结构，形成同二聚体，每个分子有两个Ni2+离子的结合位点，其中一个Ni2+离子占据了活性中心非血红素Fe2+离子位置，此活性中心位于一个保守的β桶折叠为特征的结构域中。分析结构可看出参与催化的一系列残基有别于其它的外二醇双氧化酶，Asp120、Asn51、Glu111、和Arg114与两个配位活性中心Fe2+离子的残基(His49和Glu55)形成一氢键网络，此氢键网络在3HAO的催化过程中起重要作用。残基Arg101、Gln59和结合底物的疏水口袋决定了底物的特异性。与3HAOfromRalstoniametallidurans的结构比较，活性位点的相似说明原核和真核的3HAO催化机理是相同的。基于序列比较，在Cupin超家族中，推测3HAO是从低等生物的单cupin二体向后生动物的双cupin的单体进化。另一金属离子结合位点我们推测仅仅起结构稳定的作用。基于底物与酵母3HAO模拟复合物的结构，我们提出3HAO可能的反应机理。同时认为4-Cl-3-羟基-邻氨基苯甲酸的基于机理的3HAO失活机制是由于Cl原子空间效应的缘故阻碍了底物C3与氧的结合。

目录

文摘

英文文摘

致谢

第一篇酵母3-羟基邻氨基苯甲酸3，4-双氧化酶的结构和功能研究

第二篇人造血干/祖细胞结构基因组学研究

附录