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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
ABSTRACT

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.

MATERIALI
Numero di prodotto
Marchio
Descrizione del prodotto

Sigma-Aldrich
Esano, ReagentPlus®, ≥99%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Iodoacetamide, BioUltra
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Iodoacetamide, Single use vial of 56 mg
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Urea, powder, BioReagent, Molecular Biology, suitable for cell culture
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Esano, puriss. p.a., ACS reagent, reag. Ph. Eur., ≥99% (GC)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Iodoacetamide, ≥99% (NMR), crystalline
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Urea, ACS reagent, 99.0-100.5%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
BIS-TRIS propano, ≥99.0% (titration)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Esano, Laboratory Reagent, ≥95%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Supelco
Urea, 8 M (after reconstitution with 16 mL high purity water)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Urea solution, BioUltra, ~8 M in H2O
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Sigma-Aldrich
Urea, ReagentPlus®, ≥99.5%, pellets
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Urea, BioUltra, Molecular Biology, 99% (T)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Urea, BioXtra, pH 7.5-9.5 (20 °C, 5 M in H2O)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Urea, suitable for electrophoresis
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Urea, puriss., meets analytical specification of Ph. Eur., BP, USP, 99.0-100.5%, 99.0-101.0% (calc. on dry substance)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
BIS-TRIS propano, BioXtra, ≥99.0% (titration)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Urea, meets USP testing specifications
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
4-Chlorotoluene, 98%
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SAFC
Iodoacetamide
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Sigma-Aldrich
Urea, puriss. p.a., ACS reagent, reag. Ph. Eur., ≥99%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
BIS-TRIS propano, BioPerformance Certified, suitable for cell culture, ≥99.0%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Urea solution, 40 % (w/v) in H2O
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Urea-12C, 99.9 atom % 12C
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili