X-ray structures of uridine phosphorylase from Vibrio cholerae in complexes with uridine, thymidine, uracil, thymine, and phosphate anion: Substrate specificity of bacterial uridine phosphorylases


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

In many types of human tumor cells and infectious agents, the demand for pyrimidine nitrogen bases increases during the development of the disease, thus increasing the role of the enzyme uridine phosphorylase in metabolic processes. The rational use of uridine phosphorylase and its ligands in pharmaceutical and biotechnology industries requires knowledge of the structural basis for the substrate specificity of the target enzyme. This paper summarizes the results of the systematic study of the three-dimensional structure of uridine phosphorylase from the pathogenic bacterium Vibrio cholerae in complexes with substrates of enzymatic reactions—uridine, phosphate anion, thymidine, uracil, and thymine. These data, supplemented with the results of molecular modeling, were used to consider in detail the structural basis for the substrate specificity of uridine phosphorylases. It was shown for the first time that the formation of a hydrogen-bond network between the 2′-hydroxy group of uridine and atoms of the active-site residues of uridine phosphorylase leads to conformational changes of the ribose moiety of uridine, resulting in an increase in the reactivity of uridine compared to thymidine. Since the binding of thymidine to residues of uridine phosphorylase causes a smaller local strain of the β-N1-glycosidic bond in this the substrate compared to the uridine molecule, the β-N1-glycosidic bond in thymidine is more stable and less reactive than that in uridine. It was shown for the first time that the phosphate anion, which is the second substrate bound at the active site, interacts simultaneously with the residues of the β5-strand and the β1-strand through hydrogen bonding, thus securing the gate loop in a conformation

Об авторах

I. Prokofev

Shubnikov Institute of Crystallography of Federal Scientific Research Centre “Crystallography and Photonics”

Email: alashkov83@gmail.com
Россия, Moscow, 119333

A. Lashkov

Shubnikov Institute of Crystallography of Federal Scientific Research Centre “Crystallography and Photonics”

Автор, ответственный за переписку.
Email: alashkov83@gmail.com
Россия, Moscow, 119333

A. Gabdulkhakov

Shubnikov Institute of Crystallography of Federal Scientific Research Centre “Crystallography and Photonics”

Email: alashkov83@gmail.com
Россия, Moscow, 119333

V. Balaev

Shubnikov Institute of Crystallography of Federal Scientific Research Centre “Crystallography and Photonics”

Email: alashkov83@gmail.com
Россия, Moscow, 119333

T. Seregina

Shubnikov Institute of Crystallography of Federal Scientific Research Centre “Crystallography and Photonics”

Email: alashkov83@gmail.com
Россия, Moscow, 119333

A. Mironov

State Research Institute of Genetics and Selection of Industrial Microorganisms

Email: alashkov83@gmail.com
Россия, Moscow, 117545

C. Betzel

University of Hamburg

Email: alashkov83@gmail.com
Германия, Mittelweg 177, Hamburg, 20148

A. Mikhailov

Shubnikov Institute of Crystallography of Federal Scientific Research Centre “Crystallography and Photonics”

Email: alashkov83@gmail.com
Россия, Moscow, 119333

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Inc., 2016

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».