【摘 要】
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在烟草废弃物有机污染物微生物降解中,恶臭假单胞菌S16尼古丁吡咯降解途径关键酶N-甲酰马来酰胺酸去甲酰基酶(Nfo)和马来酰胺脱酰胺酶(Ami)分别负责进入主代谢三羧酸循环
【机 构】
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上海交通大学微生物代谢国家重点实验室,上海,200240
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在烟草废弃物有机污染物微生物降解中,恶臭假单胞菌S16尼古丁吡咯降解途径关键酶N-甲酰马来酰胺酸去甲酰基酶(Nfo)和马来酰胺脱酰胺酶(Ami)分别负责进入主代谢三羧酸循环系统前的两步脱氮反应。我们对该微生物代谢途径的两个功能高度类似但具有完全不同底物选择性的酰胺水解酶的结构进行了理论计算研究[1-2],通过对Nfo和Ami的蛋白晶体结构与底物分子的对接和能量分析,识别在底物结合和催化中发挥重要作用的氨基酸残基,并通过酶学突变实验进行验证,证明了Nfo和Ami具有特异性降解各自底物N-甲酰马来酰胺酸(NFM)和马来酰胺而无法相互替代。在Nfo催化反应中,Ser94的羟基受His238-Asp118酸碱质子传递活化后进攻NFM的酰基碳,底物选择性通过Ser94位周边的亲疏水性和静电相互作用实现；在Ami催化反应中,Cys149的巯基受Asp28-Lys116酸碱质子传递活化后进攻马来酰胺的羧基碳,通过Arg174和Thr145与底物羧酸负离子的盐桥相互作用而识别底物。因此,两个酰胺水解酶针对各自底物有不同的进攻基团和分子识别机制。
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