Пиримидинов De Novo путь биосинтеза

Предварительная характеристика всех шести ферментов De Novo пиримидинового пути биосинтеза (Асаи и др., 1983а) показали некоторые различия между Т. гондий-ферментом и хост-фермента Activ-ностей,. Хост CPSII млекопитающих является частью большого многофункционального белка (CAD), состоящий из трех ферментов: CPSII, аспартат carbamyltransferase (ATCase, КФ 2.1.3.2), и дигидрооротазу (DHOase, КФ 3.5.2.3) (Мори и Tatibana, 1978; Дэвидсон

Спасение

РИСУНОК 8.4 Т. гондий пиримидина De Novo Биосина-тетический путь. Сплошные линии представляют собой виды деятельности, которые были обнаружены у Т. гондия, короткая пунктирная линия представляет деятельность uridylate киназы и нуклеозиддифосфат киназы, которые не считаются De Novo ферментов, и длинный пунктирная линия представляет ингибирующее действие на CPSII по UTP. Сокращения, используемые в следующем: СР, карбамилфосфата; CASP, карбамоил asparatate; DHO, дигидрооротат; ОА, оротовая кислота; OMP, оротидин 5'-фосфат; ФРПФ, 5-Phos-phoribosyl-1-пирофосфат; Mt, митохондрии. Активность ферментов пронумерованы следующим образом;

(1) карбамилфосфат синтетазы II (CPSII),

(2) asparatate carbamyltransferase (ATCase),

(3) дигидрооротаз (DHOase), (4) дигидрооротатдегидрогеназа (DHO-DHase), (5) оротат фосфо-ribosyltransferase (OPRTase), (6) orotidylate decar-boxylase (ODCase). * Активность DHO-DHase присутствует в мембранной фракции и может связать с respira-тори цепи митохондрии.

и другие., 1993). Эти три фермента содержат первые три ферментов в пути. В отличии от CAD млекопитающих, Т. гондий CPSII является цитозольным белком, который является независимым ферментом с приблизительной молекулярной массой 540 кДа (Асаи и др., 1983a). Т. гондий имеет один ген CPSII который прерван 36 интронов. Предсказанный белок, кодируемый 37 CPSII экзонов является 1687 аминокислот полипептида с приблизительной молек-улар массой 186 кДа (Fox и Bzik, 2003). Следовательно, родная Т. гондий CPSII, как представляется, тример идентичных субъединиц.

Этот большой CPSII является общей характеристикой других паразитов (apicomplexan Флорес и др., 1994;

196 БИОХИМИЯ И ОБМЕН токсоплазма

Chansiri и Баньар, 1995). Бактерии и растения обладают также независимыми CPS белками (Jones, 1980;. Чжоу и соавт, 2000), однако, структурная организация этих ферментов отличаются от тех, у млекопитающих и паразитных простейших CPSII, в то числе Т. гондий CPSII.

Реакция фермента глутамина-зависимых CPSII состоит из двух реакций; реакция глутамина амидотрансферазу (GATase, EC 2.4.2.14), и реакция КПС. Т. гондий и другие пара-SITIC простейшие, включая Trypanosoma, Babesia, и Plasmodium, выражают бифункциональный глутамин-зависимой CPSII, состоящую из домена N-концевого слитый GATase с С-концевыми доменами СУЗА (Аки и др, 1994; и др. Флорес аль, 1994;. Chansiri и Баньара, 1995, Нара и др., 1998; Gao и др, 1999;. Фокс и Bzik, 2003). Бактерии и растения выражают монофункциональный GATase, а также монофункциональный CPS (Jones, 1980;. Чжоу и соавт, 2000).

CPSII млекопитающих характерно аллостерически под контролем фермента. Форвард Activa-ции находится на 5-фосфорибозил-1-пирофосфат (PRPP), и ингибирование в обратном направлении является UTP (Jones, 1980). ФРПФ является субстратом нуклеотидной biosynthe-лиза, и обеспечивает сахарофосфатного фрагмент нуклеотидов. Активность Т. гондий CPSII является inhib-ITED по витой паре, но не активация PRPP не сообщается (Асаи и др., 1983а). Регуляторный домен для аллостерического контроля CPSII млекопитающих является С-концевой ~ 150 аминокислот домена (Liu и др., 1994). Т. гондий CPSII содержит значительные вставки амино-кислоты в этой ожидаемой регуляторной области (Fox и Bzik, 2003). Увеличенные регуляторные домены C-концевой также сообщалась для других apicomplexan паразитов (Флорес и др, 1994;. Chansiri и Баньар, 1995). Отсутствие активации T.

Т. гондий ATCase является цитозольными monofunc-ционных ферменты белок с приблизительной молекулярной массой 140 кДа (Асаи и др., 1983a). Открыта для чтения-ки кадр клонировали Т. гондий ATCase кДНК кодирует предполагаемый 423 амино-кислоты полипептид с предсказанной молекулярной массой 46,8 кДа. Рекомбинантный Т. гондий ATCase с каталитической активностью обладает молекулярной массой 144 кДа (Mejias-Torres и

Zimmermann, 2002). Native Т. гондий ATCase, вероятно, будет тример идентичных субъединиц. Завод ATCase (Хан и др., 1999) ингибируется UMP и кишечная палочка ATCase (Уэльс и др., 1999) ингибируются CTP и UTP (E.coli). Однако, никакого существенного влияния любой нуклеотид не сообщалось о деятельности Т. гондий ATCase (Асаи и др, 1983a;. Mejias-Torres и Zimmermann, 2002).

Т. гондий DHOase является цитозольным monofunc-ционных ферментом с приблизительной молекулярной массой 70 кДа, активность которого не регулируются нуклеотидами (Асаи и др., 1983а). Нет characteriza-ции гена Т. гондий DHOase не сообщалось.

Дигидрооротатдегидрогеназы (DHO-DHase, ЕС 1.3.3.1) является четвертым ферментом De Novo пиримидинового пути биосинтеза. DHO-DHases живых организмов подразделяются на две семьи. Найдено в некоторых бактерий и некоторых низших эукариот, семьи-1 ферменты цитозольных белков. С другой стороны, семейные 2 ферменты являются мембранно-связанным и связью с дыхательной цепью митохондрий для их каталитической окислительно-восстановительной силы (Bjornberg и др., 1997). Т. гондий DHO-DHase исключительно восстанавливается в твердой фракции из тахизоит экстракта и ингибируется ингибиторами дыхательной цепи (Асаи и др., 1983а). Предсказали аминокислотная последовательность, с приблизительной молекулярной массой 65 кДа из клонированного кДНКа, наиболее близка к семье 2-DHO-DHases (Sierra-Языческой и Zimmermann, 2003).

Оротат phosphoribosyltranferase (OPRTase, ЕС 2.4.2.10) является пятой фермента пути, и orotidylate декарбоксилазы (ODCase, ЕС 4.1.1.23) является шестым. Эти ферменты цитозольных, и со-осадок с помощью градиента сахарозы centrifuga-ции в положении, соответствующем молекулярной массой приблизительно 70 кДа (Асаи и др., 1983а). В некоторых высших эукариот, эти два фермента находятся на одной и той же полипептида (Jones, 1980). В apicomplexan паразита Plasmodium фальципарума, эти два фермент существует в виде мультиензимного комплекса, содержащих две субъединицы каждый из 33-кДа OPRTase и 38-кДа ODCase (Krungkrai и др., 2005). Не ясно, но Т. гондий OPRTase и ODCase, вероятно, похож на тип П. трехдневной.