致病R266K突变对人胱硫氨酸-合成酶血红素和PLP环境的影响
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Smith AT, Su Y, Stevens DJ, Majtan T, Kraus JP, Burstyn JN
致病R266K突变对人胱硫氨酸-合成酶血红素和PLP环境的影响
生物化学，2012 Aug 14;51(32):6360-70。Epub 2012 7月31日。
- PubMed ID
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22738154 (PubMed视图］
- 摘要
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胱胱硫氨酸合成酶(CBS)是一种必需的pyridoxal 5'-phosphate (PLP)依赖的转硫途径酶，它将丝氨酸与同型半胱氨酸冷凝形成胱胱硫氨酸;有趣的是，人类CBS还含有一种功能未知的血红素b辅因子。在此，我们描述了一种与疾病相关的R266K hCBS变体的酶学和光谱特性，该变体具有改变的氢键环境。R266K hCBS含有一个低自旋的六坐标Fe(III)血红素，与WT hCBS类似，具有His/Cys连接基序;然而，在R266K血红素上存在几何畸变。利用rR光谱，我们发现在R266K中Fe(III)-Cys(硫酸盐)键更长更弱，nu(Fe- s)共振有8 cm(-1)的下移。这种较长和较弱的Fe(III)-Cys(硫代)键的存在与活性PLP酮胺互变异构体荧光光谱的改变有关。活性数据表明，相对于WT, R266K变体在替代半胱氨酸合成反应中比在典型半胱氨酸合成反应中受损更大。这种半胱氨酸合成活性的降低和对外源性PLP更大的敏感性与PLP环境的变化有关。Fe-S(Cys)键减弱导致R266K血红素降低时配体切换速率增加近300倍。 Combined, these data demonstrate cross talk between the heme and PLP active sites, consistent with previous proposals, revealing that alteration of the Arg(266)-Cys(52) interaction affects PLP-dependent activity and dramatically destabilizes the ferrous thiolate-ligated heme complex, underscoring the importance of this hydrogen-bonding residue pair.