Cristalizare și analiză preliminară cu raze X a 6-hidroximetil-7,8-dihidropterinei
Sandeep Chhabra
a Medicinal Chemistry and Drug Action, Monash Institute of Pharmaceutical Sciences, Monash University, 381 Royal Parade, Parkville, Victoria 3052, Australia
b Divizia CSIRO de tehnologii moleculare și de sănătate, 343 Royal Parade, Parkville, Victoria 3052, Australia
Janet Newman
b Divizia CSIRO de tehnologii moleculare și de sănătate, 343 Royal Parade, Parkville, Victoria 3052, Australia
Thomas S. Peat
b Divizia CSIRO de tehnologii moleculare și de sănătate, 343 Royal Parade, Parkville, Victoria 3052, Australia
Ross T. Fernley
b Divizia CSIRO de tehnologii moleculare și de sănătate, 343 Royal Parade, Parkville, Victoria 3052, Australia
Joanne Caine
b Divizia CSIRO de tehnologii moleculare și de sănătate, 343 Royal Parade, Parkville, Victoria 3052, Australia
Jamie S. Simpson
a Medicinal Chemistry and Drug Action, Monash Institute of Pharmaceutical Sciences, Monash University, 381 Royal Parade, Parkville, Victoria 3052, Australia
James D. Swarbrick
a Medicinal Chemistry and Drug Action, Monash Institute of Pharmaceutical Sciences, Monash University, 381 Royal Parade, Parkville, Victoria 3052, Australia
Abstract
6-Hidroximetil-7,8-dihidropterin pirofosfokinaza (HPPK) catalizează transferul dependent de Mg 2+ al pirofosfatului din ATP în 6-hidroximetil-7,8-dihidropterină (HMDP), formând 6-hidroximetil-7,8-dihidropterină pirofosfat, care este un pas critic în calea de novo acid folic-biosinteză. Cristalele de calitate a difracției de HPPK de la speciile relevante din punct de vedere medical de Staphylococcus aureus au fost crescute în prezența sulfatului de amoniu sau a malonatului de sodiu și difractate la o rezoluție mai bună de 1,65 Å. Cristalele au aparținut grupului spațial P21, cu parametrii unității celule a = 36,8, b = 76,6, c = 51,5 Å, α = γ = 90,0, β = 100,2 °. Cristalele conțineau două molecule pe unitate asimetrică, cu un volum pe greutate proteină (V M) de 2,04 Å 3 Da -1 și un conținut estimat de solvent de 39,6%.
1. Introducere
Folații sunt esențiali pentru toate celulele vii pentru creștere. În consecință, enzimele acestei căi (Fig. 1 () au fost validate ca ținte pentru antimicrobieni și antifungici. Forma redusă de folat, tetrahidrofolatul (THF), participă la mai multe transferuri importante cu un singur transfer, care sunt critice pentru biosinteza timidinei, glicinei și metioninei și vitale pentru replicarea ADN-ului (Schirch & Strong, 1989 ▶). Calea de novo folat-biosinteză convertește 7,8-dihidroneopterină în 7,8-dihidropteroat utilizând ATP și acid para-aminobenzoic (pABA). Acesta cuprinde trei enzime angajate, dintre care HPPK este a doua. Inițial, dihidroneopterin aldolaza (DHNA) catalizează reacția de epimerizare transformând 7,8-dihidronopterină în 6-hidroximetil-7,8-dihidropterină (HMDP). HPPK transferă apoi un pirofosfat din ATP legat, rezultând 6-hidroximetil-7,8-dihidropterin pirofosfat (HMDPP). DHPS condensează HMDPP cu pABA, formând 7,8-dihidropteroat (DHP; Bermingham & Derrick, 2002 (). Adăugarea enzimatică a glutamatului este urmată de reducerea cu DHFR, producând 5,6,7,8-tetrahidrofolat (THF). Aceste două reacții din urmă nu sunt specifice microbilor, plantelor sau protozoarelor. Cu toate acestea, în cazul diferențelor structurale DHFR între enzimele umane și bacteriene, au fost utilizate antimicrobiene selective (cum ar fi TMP) sau, în cazul enzimei umane, tratamente pentru cancer precum metotrexatul.