Reaktion von UDP-Apiose/UDP-Xylose-Synthase mit isotopenmarkierten Substraten: Hinweise auf einen Mechanismus mit gekoppelter Oxidation und Aldolspaltung

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• 作者：Dr. Thomas Eixelsberger ; Doroteja Horvat ; Dr. Alexander Gutmann ; Prof. Dr. Hansjö ; rg Weber and Prof. Dr. Bernd Nidetzky
• 刊名：Angewandte Chemie
• 出版年：2017
• 出版时间：February 20, 2017
• 年：2017
• 卷：129
• 期：9
• 页码：2544-2548
• 全文大小：1585K
• ISSN：1521-3757

文摘

Der C-verzweigte Zucker d-Apiose (Api) ist essenziell für die Entwicklung der pflanzlichen Zellwand. Eine enzymkatalysierte Decarboxylierungs-Pyranosidringkontraktions-Reaktion führt von UDP-α-d-Glucuronsäure (UDP-GlcA) zur Api-Vorstufe UDP-α-d-Apiose (UDP-Api). Der Mechanismus von UDP-Api/UDP-α-d-Xylose-Synthase (UAXS) wurde mittels ortsspezifisch ²H-markierter sowie desoxygenierter Substrate untersucht. Aus dem Analogon UDP-2-Desoxy-GlcA, das die C-2/C-3-Aldolspaltung als den wahrscheinlichen Schritt zur Einleitung der Pyranosid-zu-Furanosid-Umwandlung verhindert, bildete sich kein entsprechendes Api-Produkt. Die kinetischen Isotopeneffekte stützen einen UAXS-Mechanismus, in dem die Substratoxidation durch Enzym-NAD⁺ und die Retroaldol-Zuckerringöffnung gekoppelt in einem einzelnen geschwindigkeitsbestimmenden Schritt auftreten, der zur Decarboxylierung führt. Eine Neuanordnung und ringkontrahierende Aldoladdition in einem offenkettigen Zwischenprodukt ergeben dann UDP-Api-Aldehyd, der durch Enzym-NADH reduziert wird.