アセトヒドロキシ酸イソメロリダクターゼ (AHAIR):
分岐鎖アミノ酸合成酵素

protein_gene/a/ahair
2017/12/09 更新

  1. 概要: AHAIR とは
  2. 酵素としての特徴
  3. AHAIR の阻害剤

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概要: AHAIR とは

アセトヒドロキシ酸イソメロリダクターゼ AHAIR とは、分岐鎖アミノ酸 BCAA である バリン、および ロイシン 生合成の第二段階目の反応を触媒する酵素である。

Ketolacid reductoisomerase (KARI) とも呼ばれる。EC 番号 は EC 1.1.1.86 である。




酵素としての特徴

上に示すように、反応は 2 段階である

最初に Mg2+ 依存的なイソメラーゼ反応 (メチル基の移動) が起こり、これは Mg2+ 依存的である (3I)。

次に、Mg2+ および NADPH 依存的にケトン基が -OH に還元される。その他の二価イオン Mn2+、Co2+ および Ni2+ でも OK である (3I)。

金属イオンとの親和性は非常に高く、酵素と金属の親和性の中では最も高い部類である (2)。

イオン

Km など

Mg2+

ホウレンソウの AHAIR では、Kd および Km はそれぞれ 5 and 7 µM である (3I)。

大腸菌 AHAIR の Km は 450 µM であり、植物よりも著しく高い (3I)。


AHAIR の阻害剤

分岐鎖アミノ酸合成経路は動物に存在しないため、その阻害剤が除草剤として使われる (3I)。最初の酵素 ALS の阻害剤が広く使われているが、AHAIR の阻害剤にも似た作用がある。

N-hydroxy-N-isopropyloxamate (IpOHA) および 2-(dimethylphosphinoyl)-2-hydroxyacetic acid に除草作用があることが報告されているが、酵素への結合が遅いこと、結合様式が competitive であることから、あまり強力な阻害剤ではない (3I)。


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References

  1. Hill and Duggleby 1999a. Purified recombinant Escherichia coli ketol-acid reductoisomerase is unsuitable for use in a coupled assay of acetohydroxyacid synthase activity due to an unexpected side reaction. Protein Expr Purif 15, 57-61.
  2. Binder 2010 (Review). Branched-chain amino acid metabolism in Arabidopsis thaliana. The Arabidopsis Book.
  3. Leung & Guddat, 2009a. Conformational changes in a plant ketol-acid reductoisomerase uponMg (2+) and NADPH binding as revealed by two crystal structures.