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药学院张雁教授课题组破译第四条嘧啶降解通路关键酶

发布时间： 2022-03-23

本站讯  近日，药学院张雁教授团队联合药学院尉迟之光、伊利诺伊大学香槟分校Huimin Zhao教授团队，在体外构建了URC1的活性，证实了其底物为尿嘧啶核苷三磷酸（UTP），并首次解析了该家族酶的完整蛋白结构（图3A），提出URC1活性中心的一个关键赖氨酸参与催化UTP水解并与其形成共价键，利用UTP水解释放的能量，使底物的嘧啶环与酶Zn2+离子活性中心精准配位，再通过类似Zn2+蛋白酶的机制，在尿嘧啶C6和C4上连续两次亲核攻击催化嘧啶水解开环的新颖酶催化机制（图2B）。该合作团队进一步通过定点突变结合偶联酶颜色反应，中间产物的质谱检测等手段证实催化机理。论文近日在ACS Catalysis线上发表。

嘧啶作为核酸重要组成，是自然环境中含量丰富的有机化合物，因而被微生物用作氮、碳以及能量源。科学家研究微生物的嘧啶降解通路已经有半个多世纪的历史。

因为嘧啶具有芳香性，其开环的键断裂反应较为困难。微生物利用了多种方法来解决这一问题，已知的嘧啶降解通路有三条：第一，嘧啶的还原降解途径通过二氢嘧啶脱氢酶催化尿嘧啶还原反应来降低嘧啶环的芳香性；第二，嘧啶的氧化降解途径通过尿嘧啶氧化酶催化尿嘧啶氧化来降低嘧啶环的芳香性；第三，通过含黄素过氧化氢的酶来形成中间物催化开环反应。

转载自天津大学新闻网