Clavaminato sintasi

clavaminato sintasi
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Numero EC	1.14.11.21
Classe	Ossidoreduttasi
Nome sistematico
deossiamidinoproclavaminato,2-ossoglutarato:ossigeno ossidoreduttasi (idrossila in posizione 3)
Altri nomi
clavaminato sintasi 2; acido clavaminico sintasi
Banche dati	BRENDA, EXPASY, GTD, PDB (RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum)
Fonte: IUBMB

La clavaminato sintasi è un enzima appartenente alla classe delle ossidoreduttasi, che catalizza le tre seguenti reazioni:

proclavaminato + 2-ossoglutarato + O₂ ⇄ diidroclavaminato + succinato + CO₂ + H₂O

deossiamidinoproclavaminato + 2-ossoglutarato + O₂ ⇄ amidinoproclavaminato + succinato + CO₂

diidroclavaminato + 2-ossoglutarato + O₂ ⇄ clavaminato + succinato + CO₂ + H₂O

L'enzima contiene ferro non eme e catalizza tre diverse reazioni ossidative delle sei che caratterizzano il pathway di biosintesi del clavulanato, inibitore della beta-lattamasi, in Streptomyces clavuligerus.^[1] I primi due passaggi sono catalizzati dalla N2-(2-carbossietil)arginina sintasi (numero EC 2.5.1.66^[2]) e dalla (carbossietil)arginina beta-lattame-sintasi (numero EC 6.3.3.4^[3]). Il terzo passaggio (l'idrossilazione) ed i due finali (ciclizzazione ossidativa e desaturazione) sono catalizzati da questo enzima, mentre i quarto ha luogo grazie all'azione della proclavaminato amidinoidrolasi (numero EC 3.5.3.22^[4]). Le tre reazioni sono tutte catalizzate dallo stesso sito attivo contenente ferro non eme.

Note

1. Diagramma del pathway di sintesi del clavulanato
2. (EN) 2.5.1.66, in ExplorEnz — The Enzyme Database, IUBMB.
3. (EN) 6.3.3.4, in ExplorEnz — The Enzyme Database, IUBMB.
4. (EN) 3.5.3.22, in ExplorEnz — The Enzyme Database, IUBMB.

Bibliografia

• Townsend, C.A., New reactions in clavulanic acid biosynthesis, in Curr. Opin. Chem. Biol., vol. 6, 2002, pp. 583–589, Entrez PubMed 12413541.
• Zhou, J., Kelly, W.L., Bachmann, B.O., Gunsior, M., Townsend, C.A. and Solomon, E.I., Spectroscopic studies of substrate interactions with clavaminate synthase 2, a multifunctional α-KG-dependent non-heme iron enzyme: Correlation with mechanisms and reactivities, in J. Am. Chem. Soc., vol. 123, 2001, pp. 7388–7398, Entrez PubMed 11472170.
• Zhang, Z.H., Ren, J.S., Stammers, D.K., Baldwin, J.E., Harlos, K. and Schofield, C.J., Structural origins of the selectivity of the trifunctional oxygenase clavaminic acid synthase, in Nat. Struct. Biol., vol. 7, 2000, pp. 127–133, Entrez PubMed 10655615.
• Zhou, J., Gunsior, M., Bachmann, B.O., Townsend, C.A. and Solomon, E.I., Substrate binding to the α-ketoglutarate-dependent non-heme iron enzyme clavaminate synthase 2: Coupling mechanism of oxidative decarboxylation and hydroxylation, in J. Am. Chem. Soc., vol. 120, 1998, pp. 13539–13540.
• Salowe, S.P., Krol, W.J., Iwatareuyl, D. and Townsend, C.A., Elucidation of the order of oxidations and identification of an intermediate in the multistep clavaminate synthase reaction, in Biochemistry, vol. 30, 1991, pp. 2281–2292, Entrez PubMed 1998687.