| pyrrolysin | |
|---|---|
| | |
| Allmän | |
| Chem. formel | C12H21N3O3 _ _ _ _ _ _ _ |
| Fysikaliska egenskaper | |
| Molar massa | 255,313 g/ mol |
| Klassificering | |
| Reg. CAS-nummer | 448235-52-7 |
| PubChem | 5460671 |
| LEDER | O=C(NCCCC[C@@H](C(=O)O)N)[C@@H]1/N=C\C[C@H]1C |
| InChI | InChI=1S/C12H21N3O3/c1-8-5-7-14-10(8)11(16)15-6-3-2-4-9(13)12(17)18/h7-10H,2- 6,13H2,1H3,(H,15,16)(H,17,18)/t8-,9+,10-/m1/s1ZFOMKMMPBOQKMC-KXUCPTDWSA-N |
| CHEBI | 21860 |
| ChemSpider | 4574156 |
| Data baseras på standardförhållanden (25 °C, 100 kPa) om inget annat anges. | |
| Mediafiler på Wikimedia Commons | |
Pyrrolysin är en naturligt förekommande aminosyra som ingår i några av metanmetabolismens enzymer i metanogena arkéer . Det upptäcktes 2002 på den aktiva platsen för metyltransferasenzymet från den metanproducerande arkeonen Methanosarcina barkeri [ 1] [2] . Hos människor saknas pyrrolysin.
Pyrrolysin innehåller en α- aminogrupp (som är i protonerad form NH 3 + under biologiska förhållanden), en grupp av karboxylsyror (som är i deprotonerad form COO - under biologiska förhållanden). Dess pyrrolinsidokedja liknar lysins i basicitet och positiv laddning vid neutralt pH .
För pyrrolysin rekommenderar IUPAC trebokstavsförkortningen Pyl och enbokstavsförkortningen O. Den kan också kallas den 22:a aminosyran .
Enligt röntgenkristallografi [2] och masspektrometri är pyrrolysin ett lysin vars ϵ-kväve är i en peptidbindning med (4r, 5r)-4-substituerad pyrrolin -5-karboxylat [3] .
Pyrrolysin syntetiseras i den naturliga miljön genom att kombinera två molekyler av L-lysin . En lysinmolekyl omvandlas först till (R)-3-metyl-D-ornitin, som sedan ligeras till ett andra lysin . -NH2 - gruppen avlägsnas, följt av ett cykliserings- och dehydreringssteg för att ge L-pyrrolysin [ 4] .
Pyrrolysin kodas av kodonet UAG (vanligtvis ett stoppkodon ). Det används mer sällan än andra stoppkodon , och om det finns i en öppen läsram följs det i allmänhet av andra stoppkodon. Emellertid förmedlas aminosyrasyntes och inkorporering i protein av en biologisk mekanism som kodas av pylTSBCD -genklustret [5] .
Bredvid metylgruppsöverföringsgenklustret i archaea Methanosarcina barkeri finns pylT -genen , som kodar för ett ovanligt tRNA med ett antikodon . Den intilliggande pylS -genen kodar för ett klass II-aminoacyl-tRNA-syntetas som fäster pyrrolysin till tRNA-produkten från pylT -genen . Operonet som innehåller pylT- och pylS- generna finns också i genomen hos andra sekvenserade medlemmar av Methanosarcinaceae- familjen . Homologer av pylS- och pylT- generna har också hittats i den grampositiva bakterien Desulfitobacterium hafniense , även om funktionerna för dessa homologer i denna bakterie är okända. [6] CUA
Inledningsvis visades det att produkten av pylT -genen , tRNA med ett antikodon (CUA), kan "laddas" med aminosyran lysin med PylS-proteinet. Nyligen[ när? ] visade att tRNA med ett antikodon CUAkan "laddas" med lysin under in vitro- förhållanden genom sekventiell interaktion med lysin-tRNA-syntetaser av den första och andra klassen från M. barkeri . Nya data indikerar att direkt bindning av pyrrolysin till tRNA med CUA-antikodonet sker via proteinprodukten från pylS -genen . Detta betyder att pyrrolysin är den 22:a aminosyran som kodas genetiskt. [7]
En ytterligare pyrrolinring ingår i det aktiva stället för flera metyltransferaser , där den tros rotera relativt fritt. Ringen tros vara involverad i positionering och visning av metylgruppen i metylamin för attack av corrinoid- kofaktorn . Den föreslagna modellen är att den intilliggande karboxylsyra- bärande resten , glutamat , protoneras och protonen kan sedan överföras till kvävet i iminringen, vilket utsätter det intilliggande ringkolet för nukleofil addition med metylamin. Det positivt laddade kvävet , som skapas av denna interaktion, kan sedan interagera med det deprotonerade glutamatet , vilket orsakar en förskjutning i ringorientering och exponerar den metylamin-härledda metylgruppen för en bindningsklyfta där den kan interagera med korrinoiden . Således överförs ren CH 3 + till koboltatomen i kofaktorn med en förändring i oxidationstillstånd från I till III. Sedan frigörs ammoniak av metylaminursprung, vilket återställer den ursprungliga iminen [2] .
| Aminosyror | |
|---|---|
| Standard | |
| icke-standard | |
| se även | |