Informatie

16: Enzymkinetiek, remmerkinetiek - biologie


Lezen & Problemen: LNC blz. 15,16,19 (behalve "Z")

I. Bepalen [P] op een bepaald tijdstip "t".

  • Alleen oplossen voor [S]>>Km, en voor [S]<m.

Voor [S]>>Km, V = Vmax (nulvolgorde voor [S]), en [P]t = Vmax•t,
[S]t =[S]0 - [P]t

Voor [S]<m, V = Vmax/Km•[S] (eerste bestelling voor [S]) en

II. Determinanten van enzymactiviteit.

A.Aanwezige hoeveelheid enzym - bepaald door de relatie tussen:

  • synthesesnelheid, en
  • Degradatiegraad

B. Remmers

  • Irreversibele remmers - binden onomkeerbaar aan en remmen het enzym. Voorbeelden zijn DIFP en TPCK als remmers van chymotrypsine. Ze zijn covalent gebonden en dissociëren niet van het enzym.
  • Reversibele remmers - binden en vrijgeven, de hoeveelheid gebonden remmer wordt bepaald door de concentratie van de remmer en zijn bindingsconstante (Kl). Reversibele remmers zijn belangrijke regulatoren van enzymactiviteit in cellen.

A. Competitieve remmer - kan alleen binden als het substraat niet gebonden is, voorkomt substraatbinding.

B. Niet-competitieve remmer - kan binden, al dan niet aan substraat gebonden, verhindert reactie wanneer gebonden.

C. Niet-competitieve remmer - bindt alleen aan ES-complex, voorkomt afgifte van S en productie van P.


Sommigen nemen informatie mee naar huis:

Informatie over reversibele remmers:

remmerBindt aanConstante veranderd
CompetitiefEKm hoger
Niet competitiefES, EVmax lager
niet-concurrerendESVmax lager, Km lager

Als constante hoger is -> veelvoud met "de remmende factor" = 1+([l]/Kl)
Als constante Lager is -> delen door "de remmende factor" = 1+([l]/Kl)

Formules:

Bijdragers

  • Charles S. Gasser (Departement Moleculaire & Cellulaire Biologie; UC Davis)


Synthese, kinetisch mechanisme en dockingstudies van vanillinederivaten als remmers van paddenstoelentyrosinase

Het doel van de huidige studie was om de mate van bijdrage aan antityrosinase-activiteit te ontdekken door hydroxy-gesubstitueerde benzoëzuur-, kaneelzuur- en piperazine-residuen toe te voegen aan vanilline. De studie toonde de transformatie van vanilline in esters zoals getoond in (4a-4d), (6a-6b) en (8a-8b). Bovendien werd de relatie tussen de structuren van deze esters en hun paddestoeltyrosinaseremmende activiteit onderzocht. De kinetiek van remming van paddenstoelentyrosinase door deze esters werd ook onderzocht. Er werd gevonden dat hydroxyl-gesubstitueerde benzoëzuurderivaten zwakke remmers waren, maar hydroxy- of chloor-gesubstitueerde kaneelzuur en piperazine-gesubstitueerde derivaten waren in staat om significante tyrosinaseremming te induceren. Het paddenstoelentyrosinase (PDBID 2ZWE) werd gekoppeld aan gesynthetiseerde vanillinederivaten en hun berekende bindingsenergieën werden vergeleken met experimentele IC50-waarden die een positieve correlatie opleverden. Het krachtigste derivaat 2-(4-formyl-2-methoxyfenoxy)-2-oxoethyl (2E)-3-(4-hydroxyfenyl)prop-2-enoaat (6a) bezit een hydroxy-gesubstitueerde kaneelzuursteiger met een IC50-waarde van 16,13 μM met bindingsenergie van -7,2 kcal/mol. De tyrosinaseremmende activiteit van (6a) is vergelijkbaar met standaard kojiczuur. Kinetische analyse gaf aan dat verbinding 6a een tyrosinaseremmer van het gemengde type was met remmingsconstante waarden Ki (13 M) en Ki' (53 M) en een reversibel enzymremmercomplex vormde. De actieve vanilline-analoog (6a) had geen toxische effecten, zoals aangetoond in cytotoxische onderzoeken.

trefwoorden: In silico docking Kinetisch mechanisme Paddenstoelentyrosinaseremmers Synthese Vanillinederivaten.


Synthese, enzymremmende kinetiek en computationele studies van nieuwe 1-(2-(4-isobutylfenyl)propanoyl)-3-arylthiourea als Jack bean-ureaseremmers

Aamer Saeed, Afdeling Scheikunde, Quaid-i-Azam Universiteit, Islamabad, Pakistan.

Zaman Ashraf, Afdeling Scheikunde, Allama Iqbal Open University, Islamabad, Pakistan.

Afdeling Scheikunde, Quaid-i-Azam University, Islamabad, Pakistan

Afdeling Scheikunde, Allama Iqbal Open University, Islamabad, Pakistan

Aamer Saeed, Afdeling Scheikunde, Quaid-i-Azam Universiteit, Islamabad, Pakistan.

Zaman Ashraf, Afdeling Scheikunde, Allama Iqbal Open University, Islamabad, Pakistan.

Afdeling Biologie, College voor Natuurwetenschappen, Kongju National University, Gongju, Korea

Afdeling Biologie, College voor Natuurwetenschappen, Kongju National University, Gongju, Korea

Afdeling Scheikunde, Quaid-i-Azam University, Islamabad, Pakistan

Afdeling Scheikunde, Quaid-i-Azam University, Islamabad, Pakistan

Afdeling Scheikunde, Quaid-i-Azam University, Islamabad, Pakistan

Aamer Saeed, Afdeling Scheikunde, Quaid-i-Azam Universiteit, Islamabad, Pakistan.

Zaman Ashraf, Afdeling Scheikunde, Allama Iqbal Open University, Islamabad, Pakistan.

Afdeling Scheikunde, Quaid-i-Azam University, Islamabad, Pakistan

Afdeling Scheikunde, Allama Iqbal Open University, Islamabad, Pakistan

Aamer Saeed, Afdeling Scheikunde, Quaid-i-Azam Universiteit, Islamabad, Pakistan.

Zaman Ashraf, afdeling scheikunde, Allama Iqbal Open University, Islamabad, Pakistan.

Afdeling Biologie, College voor Natuurwetenschappen, Kongju National University, Gongju, Korea

Afdeling Biologie, College voor Natuurwetenschappen, Kongju National University, Gongju, Korea

Afdeling Scheikunde, Quaid-i-Azam University, Islamabad, Pakistan

Institutionele login
Log in op Wiley Online Library

Als u eerder toegang heeft gekregen met uw persoonlijke account, log dan in.

Directe toegang kopen
  • Bekijk het artikel PDF en eventuele bijbehorende aanvullingen en cijfers voor een periode van 48 uur.
  • Artikel kan niet worden afgedrukt.
  • Artikel kan niet worden gedownload.
  • Artikel kan niet worden herverdeeld.
  • Onbeperkt bekijken van het artikel PDF en eventuele bijbehorende aanvullingen en figuren.
  • Artikel kan niet worden afgedrukt.
  • Artikel kan niet worden gedownload.
  • Artikel kan niet worden herverdeeld.
  • Onbeperkt bekijken van het artikel/hoofdstuk PDF en eventuele bijbehorende aanvullingen en figuren.
  • Artikel/hoofdstuk kan worden afgedrukt.
  • Artikel/hoofdstuk kan worden gedownload.
  • Artikel/hoofdstuk kan niet worden herverdeeld.

Abstract

In dit artikel wordt de synthese van een nieuw 1-(2-(4-isobutylfenyl)propanoyl)-3-arylthioureum (4a–j) als jack bean ureaseremmers is beschreven. Vers bereid 2-(4-isobutylfenyl)propanoylisothiocyanaat werd behandeld met gesubstitueerde aromatische anilinen in één pot met behulp van watervrije aceton. de verbindingen 4e, 4u, en 4j toonde IC50 waarden respectievelijk 0,0086 nm, 0,0081 nm en 0,0094 nm. De resultaten van de enzymremmende kinetiek toonden aan dat verbinding 4 uur remmen het enzym competitief terwijl derivaten 4e en 4j zijn de gemengde type remmers. de verbinding 4 uur bindt reversibel het urease-enzym met Kl waarde 0,0012 nm. de Kl waarden voor 4e en 4j zijn respectievelijk 0,0025 nm en 0,003 nm. De resultaten van de antioxidantactiviteit weerspiegelden dat verbindingen 4b, 4i, en 4j vertoonden uitstekende radicalen wegvangende activiteit. Bovendien werd de cytotoxische activiteit van de doelverbindingen geëvalueerd met behulp van de artemia-assay en er werd gevonden dat alle gesynthetiseerde verbindingen geen cytotoxische effecten vertoonden op artemia. De computationele moleculaire docking en moleculair dynamische simulatie van titelverbindingen werden ook uitgevoerd, en de resultaten toonden aan dat de natte laboratoriumbevindingen goed in overeenstemming zijn met de droge laboratoriumresultaten. Op basis van onze resultaten wordt voorgesteld dat verbinding 4u kan fungeren als een leidende kandidaat om de klinisch bruikbare ureaseremmers te ontwerpen.

Let op: De uitgever is niet verantwoordelijk voor de inhoud of functionaliteit van eventuele ondersteunende informatie die door de auteurs wordt aangeleverd. Alle vragen (behalve ontbrekende inhoud) moeten worden gericht aan de corresponderende auteur van het artikel.


Kirkin, V. & Dikic, I. De rol van ubiquitine- en Ubl-bindende eiwitten in celsignalering. Curr. Opin. Cel Biol. 19, 199–205 (2007).

Kerscher, O., Felberbaum, R. & Hochstrasser, M. Modificatie van eiwitten door ubiquitine en ubiquitine-achtige eiwitten. Ann. ds. Cell Dev. Biol. 22, 159–180 (2006).

Wilkinson, K.D., Ventii, K.H., Friedrich, K.L. & Mullally, J.E. Het ubiquitine-signaal: assemblage, herkenning en beëindiging - symposium over ubiquitine en signalering. EMBO-rep. 6, 815–820 (2005).

Pickart, C.M. & Eddins, MJ Ubiquitin: structuren, functies, mechanismen. Biochim. Biofysica. Acta 1695, 55–72 (2004).

Rumpf, S. & Jentsch, S. Functionele verdeling van substraatverwerkingscofactoren van de ubiquitine-selectieve Cdc48 chaperonne. Mol. Cel 21, 261–269 (2006).

Swaminathan, S., Amerik, A.Y. & Hochstrasser, M. Het Doa4-deubiquitinerende enzym is vereist voor ubiquitinehomeostase in gist. Mol. Biol. Cel 10, 2583–2594 (1999).

Ryu, K.Y. et al. Het muis polyubiquitine-gen UbC is essentieel voor de ontwikkeling van de foetale lever, de voortgang van de celcyclus en stresstolerantie. EMBO J. 26, 2693–2706 (2007).

Nikko, E. & Andre, B. Bewijs voor een directe rol van het Doa4-deubiquitinerende enzym bij het sorteren van eiwitten in de MVB-route. Verkeer 8, 566–581 (2007).

Stegmeier, F. et al. De anafase-initiatie wordt gereguleerd door antagonistische ubiquitinatie- en deubiquitineringsactiviteiten. Natuur 446, 876–881 (2007).

Ovaa, H. et al. Op activiteit gebaseerde ubiquitine-specifieke protease (USP) profilering van met virus geïnfecteerde en kwaadaardige menselijke cellen. Proc. nat. Acad. Wetenschap. VS 101, 2253–2258 (2004).

Machida, YJ et al. UBE2T is de E2 in de Fanconi-bloedarmoederoute en ondergaat negatieve autoregulatie. Mol. Cel 23, 589–596 (2006).

Nicholson, B., Marblestone, JG, Butt, T.R. & Mattern, MR Deubiquitinerende enzymen als nieuwe doelen tegen kanker. Toekomstige Oncol. 3, 191–199 (2007).

Brooks, C.L. & Gu, W. p53 ubiquitinatie: Mdm2 en verder. Mol. Cel 21, 307–315 (2006).

Stevenson, LF et al. Het deubiquitinerende enzym USP2a reguleert de p53-route door zich op Mdm2 te richten. EMBO J. 26, 976–986 (2007).

Graner, E. et al. De isopeptidase USP2a reguleert de stabiliteit van vetzuursynthase bij prostaatkanker. kankercel 5, 253–261 (2004).

Janssen, JWG, Schleithoff, L., Bartram, C.R. & Schulz, A.S. Een oncogeen fusieproduct van de fosfatidylinositol 3-kinase p85 beta-subeenheid en HUMORF8, een vermeend deubiquitinerend enzym. oncogen 16, 1767–1772 (1998).

Trompouki, E. et al. CYLD is een deubiquitinerend enzym dat de activering van NF-kappa B door TNFR-familieleden negatief reguleert. Natuur 424, 793–796 (2003).

Brummelkamp, ​​T.R., Nijman, S.M.B., Dirac, A.M.G. & Bernards, R. Verlies van de cylindromatosis-tumorsuppressor remt apoptose door NF-kappa B te activeren. Natuur 424, 797–801 (2003).

Kovalenko, A. et al. De tumorsuppressor CYLD reguleert negatief NF-kappa B-signalering door deubiquitinatie. Natuur 424, 801–805 (2003).

Jensen, D.E. & Rauscher, FJ Het definiëren van biochemische functies voor het BRCA1-tumorsuppressor-eiwit: analyse van het BRCA1-bindende eiwit BAP1. Kanker Let. 143, S13-S17 (1999).

Nijman, SMB et al. Een genomische en functionele inventaris van deubiquitinerende enzymen. Cel 123, 773–786 (2005).

Hemelaar, J. et al. Op chemie gebaseerde functionele proteomics: op mechanismen gebaseerde tools voor activiteitsprofilering voor ubiquitine en ubiquitine-achtige specifieke proteasen. J. Proteoomonderzoek. 3, 268–276 (2004).

Schlieker, C. et al. De structuur van een door herpesvirus gecodeerd cysteïneprotease onthult een unieke klasse van deubiquitinerende enzymen. Mol. Cel 25, 677–687 (2007).

Catic, A., Misaghi, S., Korbel, G.A. & Ploegh, HL ElaD, een deubiquitinerende protease uitgedrukt door E coli. PLoS ONE 2, e381 (2007).

Misaghi, S. et al. Chlamydia trachomatis-afgeleide deubiquitinerende enzymen in zoogdiercellen tijdens infectie. Mol. microbiologisch. 61, 142–150 (2006).

Evans, MJ & Cravatt, BF Mechanisme-gebaseerde profilering van enzymfamilies. Chem. ds. 106, 3279–3301 (2006).

Borodovsky, A. et al. Op chemie gebaseerde functionele proteomics onthult nieuwe leden van het deubiquitinerende enzym. Chem. Biol. 9, 1149–1159 (2002).

Hemelaar, J., Lelyveld, V.S., Kessler, B.M. & Ploegh, HL Een enkele protease, Apg4B, is specifiek voor de autofagie-gerelateerde ubiquitine-achtige eiwitten GATE-16, MAP1-LC3, GABARAP en Apg8L. J. Biol. Chem. 278, 51841–51850 (2003).

Hemelaar, J. et al. Specifieke en covalente targeting van conjugerende en deconjugerende enzymen van ubiquitine-achtige eiwitten. Mol. Cel. Biol. 24, 84–95 (2004).

Misaghi, S. et al. Structuur van het ubiquitine hydrolase UCH-L3 gecomplexeerd met een zelfmoordsubstraat. J. Biol. Chem. 280, 1512–1520 (2005).

Cadwell, K. & Coscoy, L. Ubiquitinatie op nonlysine-residuen door een virale E3-ubiquitine-ligase. Wetenschap 309, 127–130 (2005).

Ravid, T. & Hochstrasser, M. Autoregulatie van een E2-enzym door ubiquitine-ketenassemblage op zijn katalytische residu. nat. Cel Biol. 9, 422–427 (2007).

Catic, A., Collins, C., Church, G.M. & Ploegh, HL Geprefereerde in vivo ubiquitineringssites. Bio-informatica 20, 3302–3307 (2004).

Kattenhorn, LM, Korbel, GA, Kessler, BM, Spooner, E. & Ploegh, HL Een deubiquitinerend enzym dat wordt gecodeerd door HSV-1 behoort tot een familie van cysteïneproteasen die geconserveerd is in de familie Herpesviridae. Mol. Cel 19, 547–557 (2005).

Schlieker, C., Korbel, GA, Kattenhorn, LM & Ploegh, HL Een deubiquitinerende activiteit is geconserveerd in het grote tegument-eiwit van de Herpesviridae. J. Virol. 79, 15582–15585 (2005).

Rytkonen, A. et al. SseL, a Salmonella deubiquitinase vereist voor het doden en virulentie van macrofagen. Proc. nat. Acad. Wetenschap. VS 104, 3502–3507 (2007).

Zhou, HL et al. Yersinia-virulentiefactor YopJ werkt als een deubiquitinase om de activering van NF-kappa B te remmen. J. Exp. Med. 202, 1327–1332 (2005).

Artavanis-Tsakonas, K. et al. Identificatie door functionele proteomics van een deubiquitinerend/deNeddylerend enzym in Plasmodium falciparum. Mol. microbiologisch. 61, 1187–1195 (2006).

Frickel, EM et al. Apicomplexan UCHL3 behoudt gedurende de evolutie een dubbele specificiteit voor ubiquitine en Nedd8. Cel. microbiologisch. 9, 1601–1610 (2007).

Sulea, T., Lindner, H.A. & Menard, R. Structurele aspecten van recent ontdekte virale deubiquitinerende activiteiten. Biol. Chem. 387, 853–862 (2006).

Angot, A., Vergunst, A., Genin, S. & Peeters, N. Exploitatie van eukaryote ubiquitine-signaleringsroutes door effectoren getransloceerd door bacteriële type III- en type IV-secretiesystemen. PLoS Pathog. 3, e3 (2007).

Rytkönen, A. & Holden, D.W. Bacteriële interferentie van ubiquitinatie en deubiquitinatie. Celgastheermicrobe 1, 13–22 (2007).

Hoorn, M. et al. Het verlichten van de evolutionaire geschiedenis van Chlamydiae. Wetenschap 304, 728–730 (2004).

Cazalet, C. et al. Bewijs in de Legionella pneumophila genoom voor exploitatie van gastheercelfuncties en hoge genoomplasticiteit. nat. Genet. 36, 1165–1173 (2004).

Wolf, Y.I., Aravind, L. & Koonin, E.V. Rickettsiae en Chlamydiae: bewijs van horizontale genoverdracht en genuitwisseling. Trends Genet. 15, 173–175 (1999).

Graciet, E. et al. Van de omslag: aminoacyltransferasen en de N-eindregelroute van prokaryotische/eukaryote specificiteit in een humaan pathogeen. Proc. nat. Acad. Wetenschap. VS 103, 3078–3083 (2006).

Iyer, L., Burroughs, A.M. & Aravind, L. De prokaryotische antecedenten van het ubiquitine-signaleringssysteem en de vroege evolutie van ubiquitine-achtige bèta-grijpdomeinen. Genoom Biol. 7, R60 (2006).

Xu, J. et al. Oplossingsstructuur van Urm1 en de implicaties ervan voor de oorsprong van eiwitmodificatoren. Proc. nat. Acad. Wetenschap. VS 103, 11625–11630 (2006).

Hodgins, R.R.W., Ellison, K.S. & Ellison, MJ Expressie van een ubiquitinederivaat dat onomkeerbaar aan eiwit conjugeert, produceert fenotypes die consistent zijn met een ubiquitine-tekort. J. Biol. Chem. 267, 8807–8812 (1992).

Pickart, CM, Kasperek, EM, Beal, R. & Kim, A. Substraateigenschappen van plaatsspecifiek mutant ubiquitine-eiwit (G76a) onthullen onverwachte mechanistische kenmerken van ubiquitine-activerend enzym (E1). J. Biol. Chem. 269, 7115–7123 (1994).

Buchberger, A. Van UBA tot UBX: nieuwe woorden in de ubiquitine-vocabulaire. Trends Cell Biol. 12, 216–221 (2002).

Kiel, C. & Serrano, L. De superfold van het ubiquitine-domein: op structuur gebaseerde sequentie-uitlijningen en karakterisering van bindende epitopen. J. Mol. Biol. 355, 821–844 (2006).

Catic, A. & Ploegh, HL Ubiquitin - geconserveerd eiwit of egoïstisch gen? TrendsBiochem. Wetenschap. 30, 600–604 (2005).

Catic, A. et al. Sequentie en structuur evolueerden afzonderlijk in een ribosomale ubiquitine-variant. EMBO J. 26, 3474–3483 (2007).

Amerik, A.Y. & Hochstrasser, M. Mechanisme en functie van deubiquitinerende enzymen. Biochim. Biofysica. Acta 1695, 189–207 (2004).

Pickart, C.M. & Rose, I.A. Mechanisme van ubiquitine carboxyl-terminale hydrolase. Boorhydride en hydroxylamine inactiveren in aanwezigheid van ubiquitine. J. Biol. Chem. 261, 10210–10217 (1986).

Hershko, A. & Rose, I.A. Ubiquitine-aldehyde - een algemene remmer van ubiquitine-recyclingprocessen. Proc. nat. Acad. Wetenschap. VS 84, 1829–1833 (1987).

Wilkinson, K.D., Cox, M.J., Mayer, A.N. & Frey, T. Synthese en karakterisering van ubiquitine-ethylester, een nieuw substraat voor ubiquitine carboxyl-terminale hydrolase. Biochemie 25, 6644–6649 (1986).

Stein, R.L., Chen, Z.J. & Melandri, F. Kinetische studies van isopeptidase-T - modulatie van peptidase-activiteit door ubiquitine. Biochemie 34, 12616–12623 (1995).

Dang, LC, Melandri, FD & Stein, RL Kinetische en mechanistische onderzoeken naar de hydrolyse van ubiquitine C-terminale 7-amido-4-methylcumarine door deubiquitinerende enzymen. Biochemie 37, 1868–1879 (1998).

Johnston, S.C., Larsen, C.N., Cook, W.J., Wilkinson, K.D. & Hill, CP Kristalstructuur van een deubiquitinerend enzym (humaan UCH-L3) met een resolutie van 1,8 angstrom. EMBO J. 16, 3787–3796 (1997).

Kang, SH, Park, JJ, Chung, SS, Bang, O.S. & Chung, C. H. Strategieën voor het testen van deubiquitinerende enzymen. Methoden Enzymol. 398, 500–508 (2005)

Luchansky, S.J., Lansbury, P.T. & Stein, RL Substraatherkenning en katalyse door UCH-L1. Biochemie 45, 14717–14725 (2006).

Hicke, L., Schubert, HL & Hill, C.P. Ubiquitine-bindende domeinen. nat. ds. Mol. Cel Biol. 6, 610–621 (2005).

Borodovsky, A. et al. Remmers en probes van kleine moleculen voor ubiquitine- en ubiquitine-achtige-specifieke proteasen. ChemBioChem 6, 287–291 (2005).

Tirat, A. et al. Synthese en karakterisering van fluorescerende ubiquitinederivaten als zeer gevoelige substraten voor de deubiquitinerende enzymen UCH-L3 en USP-2. Anaal. Biochem. 343, 244–255 (2005).

Horton, R.A., Strachan, E.A., Vogel, K.W. & Riddle, SM Een substraat voor het deubiquitineren van enzymen op basis van in de tijd opgeloste fluorescentieresonantie-energieoverdracht tussen terbium en geel fluorescerend eiwit. Anaal. Biochem. 360, 138–143 (2007).

Cooper, EM, Hudson, AW, Amos, J., Wagstaff, J. & Howley, P.M. Biochemische analyse van met Angelman-syndroom geassocieerde mutaties in het E3-ubiquitine-ligase E6-geassocieerde eiwit. J. Biol. Chem. 279, 41208–41217 (2004).

Dawson, T. M. Parkine en defecte ubiquitinatie bij de ziekte van Parkinson. J. Neurale Transm. suppl. 70, 209–213 (2006).

Ohta, T. & Fukuda, M. Ubiquitin en borstkanker. oncogen 23, 2079–2088 (2004).

Bignell, GR. et al. Identificatie van het familiale cylindromatosis tumor-suppressorgen. nat. Genet. 25, 160–165 (2000).

Liu, Y., Fallon, L., Lashuel, HA, Liu, ZH. & Lansbury, P.T. Jr. Het UCH-L1-gen codeert voor twee tegengestelde enzymatische activiteiten die de afbraak van alfa-synucleïne en de gevoeligheid voor de ziekte van Parkinson beïnvloeden. Cel 111, 209–218 (2002).

Meray, RK & Lansbury, P.T. Jr. Omkeerbare mono-ubiquitinatie reguleert het met de ziekte van Parkinson geassocieerde ubiquitine-hydrolase UCH-L1. J. Biol. Chem. 282, 10567–10575 (2007).

Wilson, SM et al. Synaptische defecten bij ataxie-muizen zijn het gevolg van een mutatie in Usp14, die codeert voor een ubiquitine-specifiek protease. nat. Genet. 32, 420–425 (2002).

Crimmins, S. et al. Transgene redding van ataxie-muizen met neuronspecifieke expressie van ubiquitine-specifieke protease 14. J. Neurosci. 26, 11423–11431 (2006).

Scheel, H., Tomiuk, S. & Hofmann, K. Opheldering van de functie van ataxine-3 en ataxine-7 door integratieve bio-informatica. Brommen. Mol. Genet. 12, 2845–2852 (2003).

Burnett, B., Li, FS & Pittman, RN Het polyglutamine-neurodegeneratieve eiwit ataxine-3 bindt polyubiquitylated eiwitten en heeft ubiquitine-protease-activiteit. Brommen. Mol. Genet. 12, 3195–3205 (2003).

Liu, YC et al. Ontdekking van remmers die de rol van UCH-L1-activiteit in de H1299-longkankercellijn ophelderen. Chem. Biol. 10, 837–846 (2003).

Mermerian, AH, Case, A., Stein, RL & Cuny, GD Structuur-activiteitsrelatie, kinetisch mechanisme en selectiviteit voor een nieuwe klasse van ubiquitine C-terminale hydrolase-L1 (UCH-L1) -remmers. Bioorg. Med. Chem. Let. 17, 3729–3732 (2007).

Mullally, J.E., Moos, P.J., Edes, K. & Fitzpatrick, F.A. Cyclopentenon-prostaglandinen van de J-serie remmen de ubiquitine isopeptidase-activiteit van de proteasoomroute. J. Biol. Chem. 276, 30366–30373 (2001).

Li, ZM et al. Delta 12-prostaglandine J2 remt de ubiquitinehydrolase UCH-L1 en wekt ubiquitine-eiwitaggregatie op zonder proteasoomremming. Biochem. Biofysica. Onderzoek gemeenschappelijk. 319, 1171–1180 (2004).

Verbitski, S.M., Mullally, J.E., Fitzpatrick, F.A. & Ierland, C.M. Punaglandinen, gechloreerde prostaglandinen, functioneren als krachtige Michael-receptoren om de ubiquitine isopeptidase-activiteit te remmen. J. Med. Chem. 47, 2062–2070 (2004).

Nalepa, G., Rolfe, M. & Harper, J.W. Geneesmiddelontdekking in het ubiquitine-proteasoomsysteem. nat. Rev. Drugsontdek. 5, 596–613 (2006).

Mae, M. & Langel, U. Celpenetrerende peptiden als vectoren voor afgifte van peptiden, eiwitten en oligonucleotiden. Curr. Opin. Pharmacol. 6, 509–514 (2006).

Chatterjee, C., McGinty, R.K., Pellois, J.-P. & Muir, T.W. Hulpgemedieerde plaatsspecifieke ubiquitylering van peptiden. Ange. Chem. Int. Ed. 46, 2814–2818 (2007).

Hackenberger, CP. Een synthetische doodskus: tot expressie gebrachte eiwitligatie van een ubiquitine-peptideconjugaat. ChemBioChem 8, 1221–1223 (2007).

Nazif, T. & Bogyo, M. Globale analyse van proteasomale substraatspecificiteit met behulp van positionele scanbibliotheken van covalente remmers. Proc. nat. Acad. Wetenschap. VS 98, 2967–2972 (2001).

Choe, Y. et al. Substraatprofilering van cysteïneproteasen met behulp van een combinatorische peptidebibliotheek identificeert functioneel unieke specificiteiten. J. Biol. Chem. 281, 12824–12832 (2006).

Huang, TT et al. Regulatie van mono-ubiquitinated PCNA door DUB-autosplitsing. nat. Cel Biol. 8, 339–347 (2006).

Mauri, P.L. et al. Ataxine-3 is onderhevig aan autolytische splitsing. FEBS J. 273, 4277–4286 (2006).

Gredmark, S., Schlieker, C., Quesada, V., Spooner, E. & Ploegh, HL Een functioneel ubiquitine-specifiek protease ingebed in het grote tegument-eiwit (ORF64) van murine γherpesvirus 68 is actief tijdens het verloop van infectie. J. Virol. 81, 10300–10309 (2007).

Sugawara, K. et al. Structurele basis voor de specificiteit en katalyse van humaan Atg4B dat verantwoordelijk is voor autofagie bij zoogdieren. J. Biol. Chem. 280, 40058–40065 (2005).

Johnson, ES Eiwitmodificatie door SUMO. Ann. ds. Biochem. 73, 355–382 (2004).

Gan-Erdene, T. et al. Identificatie en karakterisering van DEN1, een deneddylase van de ULP-familie. J. Biol. Chem. 278, 28892–28900 (2003).


Abstract

Intramembraan enzymen zijn vaak moeilijk voor biochemische karakterisering. Humaan vitamine K-epoxidereductase (VKOR) is het doelwit van warfarine. Dit intramembraan-enzym wordt echter ongevoelig voor remming van warfarine in vitro, waardoor de karakterisering van remmingskinetiek decennialang wordt voorkomen. Hier gebruiken we structurele biologische methoden om stabiele VKOR- en VKOR-achtige eiwitten te identificeren en ze te zuiveren tot bijna homogeniteit. We vinden dat de sleutel om hun gevoeligheid voor warfarine te behouden, is om hun natieve eiwitconformatie te stabiliseren in vitro. Gereduceerd glutathion verhoogt drastisch de warfarinegevoeligheid van een VKOR-achtig eiwit uit Takifugu rubripes, vermoedelijk door het handhaven van een disulfidegebonden conformatie. Effectieve remming van humaan VKOR-achtig vereist ook het gebruik van LMNG, een mild detergens ontwikkeld voor kristallografie om de stabiliteit van membraaneiwitten te verhogen. Menselijke VKOR moet worden bewaard in ER-verrijkte microsomen om gevoeligheid voor warfarine te vertonen, terwijl menselijke VKOR gezuiverd in LMNG alleen stabiel is met vooraf gebonden warfarine. Onder deze optimale omstandigheden remt warfarine met een sterk bindende kinetiek. Over het algemeen laten onze onderzoeken zien dat structurele biologische methoden ideaal zijn voor het stabiliseren van intramembraanenzymen. Optimalisatie naar hun remmer-bindende conformatie maakt de karakterisering van enzymkinetiek in moeilijke gevallen mogelijk.


Toegangsopties

Krijg volledige toegang tot tijdschriften voor 1 jaar

Alle prijzen zijn NET prijzen.
De btw wordt later bij het afrekenen toegevoegd.
De belastingberekening wordt definitief tijdens het afrekenen.

Krijg beperkte of volledige toegang tot artikelen op ReadCube.

Alle prijzen zijn NET prijzen.


Simulatie als middel om een ​​intuïtief gevoel voor enzymwerking over te brengen

Simulatie is uitgebreid gebruikt als een hulpmiddel om een ​​intuïtief gevoel te krijgen voor enzymkinetiek [[41-43] ]. Populaire hulpprogramma's zoals KinTek Simulator [ [44, 45] ], Dynafit [ [46] ], KinSim [ [47] ], Gepasi [ [48, 49] ] en COPASI [ [50] ] zijn ontwikkeld en worden veel gebruikt in het laatste decennium voor het verkrijgen van een visueel gevoel voor enzymkinetiek (vanuit een educatief perspectief) en als een hulpmiddel om volledige tijdsverloopmetingen te modelleren (Box 2). De waarde van associatie wijzigen (kAan) en dissociatie (kuit) snelheidsconstanten, de katalytische snelheidsconstante (kkat), enzym- en substraatconcentratie en het tijdsbestek van assay voor een uni-uni-reactie met een enkel intermediair complex, krijgt men een visueel gevoel over hoe de verschillende meetbare waarden variëren als een functie van de bovengenoemde parameters. Men kan de individuele bijdrage van de verschillende parameters aan de algemene vorm van de voortgangscurven onderscheiden. Door variabelen te manipuleren en real-time veranderingen in de opbouw van product of uitputting van substraat te bekijken, krijgt u een intuïtief inzicht in het enzymgedrag. Verder bieden simulaties uitgebreide mogelijkheden buiten het klaslokaal, op eigen gelegenheid, om concepten in de enzymkinetiek te oefenen op een visueel stimulerende manier die zou kunnen helpen bij het leerproces. Figuur 4 toont de vorm van de voortgangscurve die verandert als een functie van verandering in parameters zoals enzymconcentratie (Fig. 4A), associatiesnelheidsconstante (kAan of k1) (Fig. 4B), omzet aantal (kkat of k2) (Fig. 4C) en k−2 (Fig. 4D) voor het hieronder getoonde reactieschema (Schema 2). Zoals blijkt uit de grafieken, geeft een verandering in een van de bovenstaande parameters onmiddellijk aanwijzingen over hoe het de vorm van de snelheidscurve moduleert. Dit zal niet alleen helpen om het effect van deze parameters op het waarderen van de kinetiek te waarderen, maar zal ook helpen bij het ontwerpen van laboratoriumexperimenten met een maximale informatie-inhoud.

Hoewel verschillende studies dit aspect van lesgeven dieper hebben onderzocht [[5, 6, 42-45, 51, 52] ], is de auteur van mening dat dit aspect weer op de voorgrond moet worden gebracht van het onderwijzen en leren van enzymologie. Dit is des te relevanter gezien de complexiteit van kinetische mechanismen die multi-eiwitcomplexen, post-translationeel gemodificeerde eiwitten en eiwitten die niet-MM-kinetiek vertonen, laten zien.


Synthese, enzymremmende kinetiek en computationele studies van nieuwe 1-(2-(4-isobutylfenyl)propanoyl)-3-arylthiourea als Jack bean-ureaseremmers

Aamer Saeed, Afdeling Scheikunde, Quaid-i-Azam Universiteit, Islamabad, Pakistan.

Zaman Ashraf, Afdeling Scheikunde, Allama Iqbal Open University, Islamabad, Pakistan.

Afdeling Scheikunde, Quaid-i-Azam University, Islamabad, Pakistan

Afdeling Scheikunde, Allama Iqbal Open University, Islamabad, Pakistan

Aamer Saeed, Afdeling Scheikunde, Quaid-i-Azam Universiteit, Islamabad, Pakistan.

Zaman Ashraf, Afdeling Scheikunde, Allama Iqbal Open University, Islamabad, Pakistan.

Afdeling Biologie, College voor Natuurwetenschappen, Kongju National University, Gongju, Korea

Afdeling Biologie, College voor Natuurwetenschappen, Kongju National University, Gongju, Korea

Afdeling Scheikunde, Quaid-i-Azam University, Islamabad, Pakistan

Afdeling Scheikunde, Quaid-i-Azam University, Islamabad, Pakistan

Afdeling Scheikunde, Quaid-i-Azam University, Islamabad, Pakistan

Aamer Saeed, Afdeling Scheikunde, Quaid-i-Azam Universiteit, Islamabad, Pakistan.

Zaman Ashraf, afdeling scheikunde, Allama Iqbal Open University, Islamabad, Pakistan.

Afdeling Scheikunde, Quaid-i-Azam University, Islamabad, Pakistan

Afdeling Scheikunde, Allama Iqbal Open University, Islamabad, Pakistan

Aamer Saeed, Afdeling Scheikunde, Quaid-i-Azam Universiteit, Islamabad, Pakistan.

Zaman Ashraf, Afdeling Scheikunde, Allama Iqbal Open University, Islamabad, Pakistan.

Afdeling Biologie, College voor Natuurwetenschappen, Kongju National University, Gongju, Korea

Afdeling Biologie, College voor Natuurwetenschappen, Kongju National University, Gongju, Korea

Afdeling Scheikunde, Quaid-i-Azam University, Islamabad, Pakistan

Abstract

In dit artikel wordt de synthese van een nieuw 1-(2-(4-isobutylfenyl)propanoyl)-3-arylthioureum (4a–j) als jack bean ureaseremmers is beschreven. Vers bereid 2-(4-isobutylfenyl)propanoylisothiocyanaat werd behandeld met gesubstitueerde aromatische anilinen in één pot met behulp van watervrije aceton. de verbindingen 4e, 4u, en 4j toonde IC50 waarden respectievelijk 0,0086 nm, 0,0081 nm en 0,0094 nm. De resultaten van de enzymremmende kinetiek toonden aan dat verbinding 4u remmen het enzym competitief terwijl derivaten 4e en 4j zijn de gemengde type remmers. de verbinding 4u bindt reversibel het urease-enzym met Kl waarde 0,0012 nm. de Kl waarden voor 4e en 4j zijn respectievelijk 0,0025 nm en 0,003 nm. De resultaten van de antioxidantactiviteit weerspiegelden dat verbindingen 4b, 4i, en 4j vertoonden uitstekende radicalen wegvangende activiteit. Bovendien werd de cytotoxische activiteit van de doelverbindingen geëvalueerd met behulp van de artemia-assay en er werd gevonden dat alle gesynthetiseerde verbindingen geen cytotoxische effecten vertoonden op artemia. De computationele moleculaire docking en moleculair dynamische simulatie van titelverbindingen werden ook uitgevoerd, en de resultaten toonden aan dat de natte laboratoriumbevindingen goed in overeenstemming zijn met de droge laboratoriumresultaten. Op basis van onze resultaten wordt voorgesteld dat verbinding 4 uur kan fungeren als een leidende kandidaat om de klinisch bruikbare ureaseremmers te ontwerpen.

Let op: De uitgever is niet verantwoordelijk voor de inhoud of functionaliteit van eventuele ondersteunende informatie die door de auteurs wordt aangeleverd. Alle vragen (behalve ontbrekende inhoud) moeten worden gericht aan de corresponderende auteur van het artikel.


Abstract

We hebben fluorescerende 2', 5' vertakte RNA's (bRNA) ontwikkeld die realtime monitoring van RNA lariat (intron) debranching enzyme (Dbr1) kinetiek mogelijk maken. Deze verbindingen bevatten fluoresceïne (FAM) op de 5'-arm van het bRNA dat wordt gedoofd door een dabcyl-eenheid op de 2'-arm. Dbr1-gemedieerde hydrolyse van de 2′,5′-koppeling induceert een grote toename in fluorescentie, wat een handige test voor Dbr1-hydrolyse oplevert. We laten zien dat ongelabelde bRNA's met niet-native 2',5'-fosfodiester-koppelingen, zoals fosforamidaat of fosforothioaat, Dbr1-gemedieerde debranching met IC kunnen remmen50 waarden in het lage nanomolaire bereik. Naast het meten van kinetische parameters van het vertakkende enzym, kunnen deze sondes worden gebruikt voor high-throughput screening (HTS) van chemische bibliotheken met als doel Dbr1-remmers te identificeren, verbindingen die nuttig kunnen zijn bij de behandeling van neurodegeneratieve ziekten en retrovirale infecties.


Een stochastische benadering van statistische kinetiek met toepassing op enzymkinetiek *

Artikelweergaven zijn de COUNTER-conforme som van full-text artikeldownloads sinds november 2008 (zowel PDF als HTML) bij alle instellingen en individuen. Deze statistieken worden regelmatig bijgewerkt om het gebruik in de aanloop naar de afgelopen dagen weer te geven.

Citaties zijn het aantal andere artikelen waarin dit artikel wordt geciteerd, berekend door Crossref en dagelijks bijgewerkt. Vind meer informatie over Crossref citatietellingen.

De Altmetric Attention Score is een kwantitatieve maat voor de aandacht die een onderzoeksartikel online heeft gekregen. Als u op het donutpictogram klikt, wordt een pagina op altmetric.com geladen met aanvullende details over de score en de aanwezigheid op sociale media voor het betreffende artikel. Vind meer informatie over de Altmetric Attention Score en hoe de score wordt berekend.

Opmerking: In plaats van een samenvatting is dit de eerste pagina van het artikel.