Substrate Specificities and Conformational Flexibility of 3-Ketosteroid 9α-Hydroxylases
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Notice bibliographique
Résumé
KshA is the oxygenase component of 3-ketosteroid 9α-hydroxylase, a Rieske oxygenase involved in the bacterial degradation of steroids. Consistent with its role in bile acid catabolism, KshA1 from Rhodococcus rhodochrous DSM43269 had the highest apparent specificity (kcat/Km) for steroids with an isopropyl side chain at C17, such as 3-oxo-23,24-bisnorcholesta-1,4-diene-22-oate (1,4-BNC). By contrast, the KshA5 homolog had the highest apparent specificity for substrates with no C17 side chain (kcat/Km >10(5) s(-1) M(-1) for 4-estrendione, 5α-androstandione, and testosterone). Unexpectedly, substrates such as 4-androstene-3,17-dione (ADD) and 4-BNC displayed strong substrate inhibition (Ki S ∼100 μM). By comparison, the cholesterol-degrading KshAMtb from Mycobacterium tuberculosis had the highest specificity for CoA-thioesterified substrates. These specificities are consistent with differences in the catabolism of cholesterol and bile acids, respectively, in actinobacteria. X-ray crystallographic structures of the KshAMtb·ADD, KshA1·1,4-BNC-CoA, KshA5·ADD, and KshA5·1,4-BNC-CoA complexes revealed that the enzymes have very similar steroid-binding pockets with the substrate's C17 oriented toward the active site opening. Comparisons suggest Tyr-245 and Phe-297 are determinants of KshA1 specificity. All enzymes have a flexible 16-residue "mouth loop," which in some structures completely occluded the substrate-binding pocket from the bulk solvent. Remarkably, the catalytic iron and α-helices harboring its ligands were displaced up to 4.4 Å in the KshA5·substrate complexes as compared with substrate-free KshA, suggesting that Rieske oxygenases may have a dynamic nature similar to cytochrome P450.
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Prédiction distillée sur la base complète
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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