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Nature:真菌和植物乙酰羟酸合酶的结构
2020-07-14 17:39:11来源:元素商城

乙酰羟酸合酶(AHAS),又叫乙酰羟酸合酶,是由细胞核编码的叶绿体酶。乙酰羟酸合酶存在于植物的植物的所有部位,在植物中以四聚体和单聚体存在。近日,发表在《自然》杂志上的一篇研究成果显示,来自澳大利亚昆士兰大学的研究人员又解析了植物乙酰羟酸合酶(AHAS)复合物结构,即拟南芥中十二聚体的AHAS复合物结构。

此外,研究人员还报道了真菌乙酰羟酸合酶的结构:酿酒酵母中十六聚体的AHAS复合物结构。

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乙酰羟酸合酶(AHAS)是植物、真菌和细菌细胞内支链氨基酸(缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸)生物合成第一阶段的关键酶,催化2分子丙酮酸缩合产生乙酰乳酸或丙酮酸与α-丁酮酸缩合形成乙酰羟基丁酸,最终合成缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸。它还是乙酰羟酸合酶抑制剂类除草剂如磺酰脲类、三唑嘧啶类、咪唑啉酮类、嘧啶水杨酸和磺酰氨类等50多种商用除草剂的作用靶标,具有非常重要的农学意义。

乙酰羟酸合酶需要催化亚基和调节亚基才能发挥最大活性和功能。研究人员解析的十六进制酿酒酵母和十二聚拟南芥的结构AHAS配合物表明,乙酰羟酸合酶调节亚基形成一个核心,催化亚基二聚体附着在其上,呈“马耳他十字”形状。该结构显示催化亚基和调节亚基是如何相互连通的,从而为支链氨基酸(BCAA)的激活和抑制反馈提供了途径。

研究人员还发现,结核分枝杆菌乙酰羟酸合酶采用相似的结构,由此表明整个乙酰羟酸合酶体系结构在各界之间都是保守的。

参考文献: Thierry Lonhienne, Yu Shang Low, Mario D. Garcia, Tristan Croll, Yan Gao, Quan Wang,et al.Structures of fungal and plant acetohydroxyacid synthases,[J]nature,DOI: 10.1038/s41586-020-2514-3

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