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关于D-乳酸脱氢酶的简介

2022.10.20

  大多数D-乳酸脱氢酶催化是可逆反应,极少数不可逆;对于可逆的D-乳酸脱氢酶来说,只有环境中乳酸浓度较高时才催化逆反应,即催化乳酸合成丙酮酸,来参与细菌的代谢。

  D-乳酸脱氢酶的一级结构比对表明,不同种属的D-乳酸脱氢酶的氨基酸序列存在较大的差异,但是参与丙酮酸的结合与催化的氨基酸残基却十分保守。Kochhar等的研究显示L.bulgaricus的D-乳酸脱氢酶是一个由相同亚基组成的二聚体,每个亚基由332个氨基酸残基组成,分子量为36.8 ku,经化学修饰发现位于催化中心的三个组氨酸(His205、His296和His303)和Asp259对底物的催化具有十分重要的作用。Kochhar等还发现,His289也参与了底物结合,但His289不是D-2-羟基酸脱氢酶家族中保守的氨基酸残基。另外,通过对Cys残基的化学修饰发现Cys234可能参与底物结合和催化作用,这在L.helveticus的羟基丙酮酸还原酶中也能得以证实。研究还发现L.helveticus CNRZ32 的D-乳酸脱氢酶氨基酸序列和D-2-羟基酸脱氢酶家族的D-3-磷酸甘油酸脱氢酶、羟基丙酮酸还原酶和D-2-羟基己酸脱氢酶存在很高的同源性,这也暗示了该酶是D-2-羟基酸脱氢酶家族的一个成员。Razeto等对L.bulgaricus的D-乳酸脱氢酶构象进行了研究,结果发现L. bulgaricus的D-乳酸脱氢酶是一个由两个相同的亚基构成的不对称酶,A亚基的酶蛋白是典型的“开放”构象,而B亚基是典型的“闭合”构象。其中NADH的结合位点主要存在于B亚基中,而在A亚基中仅有30%,同时在底物结合口袋中有一个硫酸根离子。另外,该研究还建立了丙酮酸分子在活性位点的模型。在闭合域中,存在一簇疏水的氨基酸残基紧紧围绕着丙酮酸分子的甲基,在这个疏水氨基酸簇中至少有三个氨基酸残基(Tyr52、Phe299和Trp135’)决定底物的专一性。研究表明该底物结合位点有利于闭合域的稳定和酶的激活。

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