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Merck

Mechanism-Based Post-Translational Modification and Inactivation in Terpene Synthases.

ACS chemical biology (2015-09-18)
Roland D Kersten, Jolene K Diedrich, John R Yates, Joseph P Noel
RÉSUMÉ

Terpenes are ubiquitous natural chemicals with diverse biological functions spanning all three domains of life. In specialized metabolism, the active sites of terpene synthases (TPSs) evolve in shape and reactivity to direct the biosynthesis of a myriad of chemotypes for organismal fitness. As most terpene biosynthesis mechanistically involves highly reactive carbocationic intermediates, the protein surfaces catalyzing these cascade reactions possess reactive regions possibly prone to premature carbocation capture and potentially enzyme inactivation. Here, we show using proteomic and X-ray crystallographic analyses that cationic intermediates undergo capture by conserved active site residues leading to inhibitory self-alkylation. Moreover, the level of cation-mediated inactivation increases with mutation of the active site, upon changes in the size and structure of isoprenoid diphosphate substrates, and alongside increases in reaction temperatures. TPSs that individually synthesize multiple products are less prone to self-alkylation then TPSs possessing relatively high product specificity. In total, the results presented suggest that mechanism-based alkylation represents an overlooked mechanistic pressure during the evolution of cation-derived terpene biosynthesis.

MATÉRIAUX
Numéro du produit
Marque
Description du produit

Sigma-Aldrich
Hexane, ReagentPlus®, ≥99%
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Iodoacétamide, BioUltra
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Sigma-Aldrich
Iodoacétamide, Single use vial of 56 mg
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Urée, powder, BioReagent, Molecular Biology, suitable for cell culture
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Hexane, puriss. p.a., ACS reagent, reag. Ph. Eur., ≥99% (GC)
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Sigma-Aldrich
Iodoacétamide, ≥99% (NMR), crystalline
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Sigma-Aldrich
Urée, ACS reagent, 99.0-100.5%
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Sigma-Aldrich
BIS-TRIS propane, ≥99.0% (titration)
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Sigma-Aldrich
Hexane, Laboratory Reagent, ≥95%
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Supelco
Urea, 8 M (after reconstitution with 16 mL high purity water)
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Sigma-Aldrich
Urea solution, BioUltra, ~8 M in H2O
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Sigma-Aldrich
Urée, ReagentPlus®, ≥99.5%, pellets
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Sigma-Aldrich
Urée, BioUltra, Molecular Biology, 99% (T)
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Sigma-Aldrich
Urée, BioXtra, pH 7.5-9.5 (20 °C, 5 M in H2O)
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Sigma-Aldrich
Urée, suitable for electrophoresis
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Sigma-Aldrich
Urée, puriss., meets analytical specification of Ph. Eur., BP, USP, 99.0-100.5%, 99.0-101.0% (calc. on dry substance)
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SAFC
BIS-TRIS propane
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Sigma-Aldrich
BIS-TRIS propane, BioXtra, ≥99.0% (titration)
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Urée, meets USP testing specifications
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SAFC
Iodoacétamide
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Sigma-Aldrich
4-Chlorotoluène, 98%
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Urée, puriss. p.a., ACS reagent, reag. Ph. Eur., ≥99%
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
BIS-TRIS propane, BioPerformance Certified, suitable for cell culture, ≥99.0%
Le tarif et la disponibilité ne sont pas disponibles actuellement.
Sigma-Aldrich
Urea solution, 40 % (w/v) in H2O
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Sigma-Aldrich
Urea-12C, 99.9 atom % 12C
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