티로시나 아제

8.14.2.2.4 티로시나 아제(적능력 1.14.18.1)및 카테콜 옥시 다제(적능력 1.10.3.1)

티로시나 아제는 이핵 형 -3 구리에 의해 형성된 촉매 중심을 갖는 단백질 계열에 속하며,이분핵 형 -3 구리에 의해 형성된 단백질 계열에 모노 페놀의 오르토 히드 록시 화 및 생성 된 퀴논에 대한 디 페놀 생성물의 후속 산화.178 일련의 반응은 물 분자 산소의 수반되는 감소 하에서 발생한다. 퀴논 제품은 멜라닌 색소의 합성을위한 반응성 전구체입니다. 야채,과일 및 버섯에서 포함되는,티로시나 아제는 멍이 들거나 장기 저장에 생기는 갈변에 있는 중요한 효소입니다. 포유류에서 효소는 반점 및 결함과 같은 피부 색소 이상을 담당합니다.179 따라서 티로시나 아제는 농업 및 산업 분야에서 매우 중요합니다. 화장품 산업에서 티로시나 아제의 강력한 억제제의 개발 및 스크리닝은 특히 매력적입니다.

티로시나 아제는 카테콜 산화 효소 및 호흡 색소 헤 모시 아닌과 마찬가지로 유형 -3 구리 단백질 계열로 분류됩니다. 촉매 반응 동안 티로시나 아제의 유형 -3 구리 중심은 세 가지 산화 환원 형태로 존재합니다.178 데 옥시 형태(구리(1)–구리(1))는 환원 된 종으로,산소를 결합하여 산소 형태(구리(2)–산소 22-구리(2))를 제공한다. 산소 형태에서,분자 산소는 과산화물로 결합된다.-––––––––––––––––––––––––––––––––––– 메트 형태(구리(2)–구리(2))는 휴식 효소 형태로 가정되며,여기서 구리(2)이온은 일반적으로 물 분자 또는 수산화물 이온과 같은 작은 리간드에 연결됩니다.

카테콜 산화효소는 오르토-디페놀을 상응하는 퀴논으로 산화시키지만 모노옥시게나제 또는 크레솔라제 활성은 결여된다. 헤 모시 아닌은 절지 동물 및 연체 동물에서 산소 운반체 역할을합니다.

스트렙토마이세스 카스타네오글로비스포러스 헛 620268 및 고구마 이포모에아 바타타스 180 의 카테콜 옥시다아제로부터의 티로시나제의 결정 구조가 결정되었다. 그들은 티로시나 아제와 카테콜 옥시 다제에서 타입-3 구리 부위의 조정이 헤 모시 아닌에서 발견되는 것과 매우 유사하다는 것을 확인합니다. 이것은 분광 특성의 유사성과 많은 티로시나제 및 헤 모시 아닌 1 차 구조의 비교에서 이전에 추론되었습니다.181-183 는 단백질의 생물학 근원을 기준으로 하여 7 개의 다른 영역 조직이 확인될 수 있었습니다. 다른 유기체의 식물 카테콜 산화 효소는 약 40-60%의 서열 정체성을 가지고 있습니다. 카테콜 산화 효소와 뮬 루칸 헤 모시 아닌 사이의 서열 정체성은 서열의 거의 전체 길이에 걸쳐 약 35%입니다. 대조적으로,식물 카 테 콜 산화 효소 및 비 식물 소스에서 다른 유형-3 구리 단백질 사이의 시퀀스 정체성 두 구리 바인딩 영역으로 제한 됩니다.

두 개의 구리 결합 영역은 모든 유형-3 구리 단백질에 걸쳐 가장 높은 보존을 보여줍니다. 특히 영역 결합 새끼는 고도로 보존 된 반면,쿠아 결합 영역은 더 많은 서열 다양성을 보여 주며 티로시나 아제,카테콜 산화 효소 및 헤 모시 아닌의 다양한 기능을 담당 해 왔습니다.

티로시나 아제의 아미노산 서열은 각각 25.3 및 26.0%의 정체성을 가지고 있지만,바타 타스 카테콜 옥시 다스 180 및 옥토퍼 도플 리니 헤 모시 아닌의 오드 도메인(184),그 전체 구조는 그들의 것과 매우 유사합니다. 이 세 가지 단백질 중에서,높은 수준의 보존이 제 2-번들로 구성된 코어 도메인에서 관찰된다. 또한,이 약물은 항 바이러스제,항 바이러스제,항 바이러스제,항 바이러스제,항 바이러스제,항 바이러스제,항 바이러스제,항 바이러스제,항 바이러스제 및 항 바이러스제를 포함한다. 폴리페무스 66 은 그 구조에서 유의한 상동성과 유사성은 보이지 않지만,이들 단백질의 촉매 핵심 영역은 중첩될 수 있다.

카스타네오글로비스포러스로부터의 티로시나제에 대해서는 5 개의 상이한 상태의 활성부위가 결정 구조,즉,구리가 없는 형태,메트 형태 1,메트 형태 2,데옥시,및 옥시로 특성화될 수 있다. 바타타스로부터의 카테콜 옥시다제의 결정 구조에서 메트 및 데옥시 상태뿐만 아니라 억제제 복합체가 설명되었다. 두 개의 구리 이온은 2 의 거리에 있습니다.9 개의 히스티딘이 각각 3 개의 히스티딘에 의해 조정된다. 그들은 각각의 구리 이온으로부터 약 1.8 의 거리에서 다른 원자,가장 가능성이 높은 수산화 이온에 의해 브리징되어 각각의 배위 수는 4 입니다(그림 24 참조,이는 카스타 네오 글로비스 포러스의 티로시나 아제에 대해 동일한 상황을 보여줍니다). 데 옥시 또는 환원 상태에서,두 구리 원자는+1 산화 상태에있다. 구리-구리 거리는 4.4 입니다. 배위 수는 쿠아(3 개의 히스티딘 리간드 및 배위 물 분자)의 경우 4 이고 새끼(3 개의 히스티딘 리간드)의 경우 3 입니다. 조정 구는 왜곡 된 삼각 피라미드…에 대한 쿠아 그리고 광장 평면…에 대한 새끼(에 의해 점유 된 조정 사이트 브리징 오-에서 만난 상태는 비어 있습니다). 페닐 티오 우레아와 억제제 복합체에서,구리-구리 거리는 4.2 로 증가합니다. 두 구리의 조정 분야 만난 상태의 유사 남아 있지만 활성 사이트 잔기에 구조적 변화가 있다. 가장 중요한 변화는 페 261(카테콜 산화 효소 번호 매기기)의 방향족 고리의 회전입니다.

메트 상태에 비해,배위 잔기는 감소된 상태에서 약간 다른 위치만을 가지며,이는 다소 단단한 포켓을 나타낸다. 조정의 변화는 주머니에 구리 원자의 움직임과 관련이 있습니다. 억제제 복합체는 페 261 이 게이트와 같은 활성 부위 위에 위치한다는 것을 보여 주며,이는 억제제가 결합 된 후에 회전합니다. 따라서,촉매 금속 센터에 대한 기판의 접근은 이’게이트 잔류물’에 의해 제어되는 것으로 보인다.

카테콜라제 활성 메커니즘(외부 원)은 산소 및 만난 상태에서 시작됩니다. 디 페놀 기판은 충족 된 상태(예:)에 결합하고,이어서 기판의 첫 번째 퀴논에 대한 산화 및 효소의 감소 된 상태의 형성이 뒤 따른다. 이산소의 결합은 옥시 상태로 이어지고,이는 이어서 제 2 디 페놀 분자에 의해 공격된다. 두번째 퀴논에 산화는 만나진 국가를 다시 형성하고 촉매 주기를 닫습니다.

대체반응 메카니즘은 기타지마와 모루카 189 에 의해 제안된 라디칼 메카니즘과 모델 화합물의 측정에 기초한 중간체를 포함하는 메카니즘을 포함한다.도 190 에 도시된 바와 같이,카테콜 옥시다아제–프투 억제제 복합체의 결정 구조에 기초하여,카테콜 옥시다아제에 대한 기질의 모노덴테이트 결합을 제안하였다.180 낙지 심상성 헤모시아닌에서 발견되는 약한 카테콜라제 활성에 대해 제안된 라디칼 메카니즘,191 은 상술한 바와 같이 바타타스로부터의 카테콜옥시다제 및 헤모시아닌의 강한 구조적 관계로 인해 카테콜옥시다제에 대해서도 가능하다.

카테콜 옥시다제와 티로시나제 사이의 뚜렷한 차이는 아직 설명되지 않았다. 티로시나 아제의 모노 페놀 라제 활성의 지연 단계가 발견되고 연구되었으며 모노 페놀 기질의 과잉에 의한 티로시나 아제의 메트 상태의 일시적인 억제의 결과 인 것으로 제안된다(그림 25).186 모노페놀라제 활성은 디페놀 생성물이 메트로 티로시나제로부터 모노페놀을 대체하고 촉매 사이클의 지속을 허용할 때 증가한다. 그것의 고립된 모양에 있는 카테콜 옥시다제는 만나진 국가에서 독점적으로 출석하고 또한 석탄산에 의해 금합니다. 그러므로 옥시 상태의 부족이 카테콜 옥시다아제가 크레솔라아제 활성이 부족한 이유라고 제안되었다. 옥시 카테콜 옥시 다제는 또한 모노 옥시 게나 제 활성을 나타내지 않기 때문에,이 설명은 완전히 만족스러운 것처럼 보이지 않습니다. 또 다른 가능한 이유는 모노 페놀의 산소화에 필요한 것으로 제안 된 쿠아(192)에 대한 접근이 카테콜 옥시 다제의 결정 구조에서 차단된다는 것이다.