CTP synthase

CTP synthetase

Description de cette image, également commentée ci-après

Structure d'une CTP synthase d'E. coli (PDB 1S1M^[1])

Données clés
N° EC	EC 6.3.4.2
N° CAS	9023-56-7

Activité enzymatique
IUBMB	Entrée IUBMB
IntEnz	Vue IntEnz
BRENDA	Entrée BRENDA
KEGG	Entrée KEGG
MetaCyc	Voie métabolique
PRIAM	Profil
PDB	RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum
GO	AmiGO / EGO

La CTP synthetase est une ligase qui catalyse la réaction :

ATP + UTP + L-glutamine + H₂O

\rightleftharpoons

ADP + phosphate + CTP + L-glutamate.

Elle est l'enzyme limitante de la biosynthèse des nucléotides pyrimidiques^[2]^,^[3]. Son mécanisme réactionnel se déroule en deux étapes :

L-glutamine + H₂O $\rightleftharpoons$ L-glutamate + NH₃ ;
ATP + UTP + NH₃ $\rightleftharpoons$ ADP + phosphate + CTP.

La réaction commence par la phosphorylation de l'UTP sur l'atome d'oxygène du carbone 4, rendant ce dernier électrophile et réactif par rapport à l'ammoniac^[4]. Le groupe amine provient de la glutamine, hydrolysée par un domaine amidotransférase afin de produire de l'ammoniac. NH₃ est ensuite transporté à l'intérieur de la protéine vers le domaine synthase^[5]^,^[1]. L'ammoniac libéré à l'étape précédente peut alors réagir avec l'intermédiaire UTP-4-phosphoryle pour former le CTP^[6].

Notes et références modifier

↑ ^{a et b} (en) James A. Endrizzi, Hanseong Kim, Paul M. Anderson et Enoch P. Baldwin, « Crystal Structure of Escherichia coli Cytidine Triphosphate Synthetase, a Nucleotide-Regulated Glutamine Amidotransferase/ATP-Dependent Amidoligase Fusion Protein and Homologue of Anticancer and Antiparasitic Drug Targets », Biochemistry, vol. 43, n^o 21,‎ juin 2004, p. 6447-6463 (PMID 15157079, PMCID 2891762, DOI 10.1021/bi0496945, lire en ligne)
↑ (en) I. Lieberman, « Enzymatic amination of uridine triphosphate to cytidine triphosphate », Journal of Biological Chemistry, vol. 222, n^o 2,‎ octobre 1956, p. 765-775 (PMID 13367044)
↑ (en) Cedric W. Long, Alexander Levitzki et D. E. Koshland Jr., « The Subunit Structure and Subunit Interactions of Cytidine Triphosphate Synthetase », Journal of Biological Chemistry, vol. 245, n^o 1,‎ 10 janvier 1970, p. 80-87 (PMID 5411547, lire en ligne)
↑ (en) W. von der Saal, P. M. Anderson et J. J. Villafranca, « Mechanistic investigations of Escherichia coli cytidine-5'-triphosphate synthetase. Detection of an intermediate by positional isotope exchange experiments », Journal of Biological Chemistry, vol. 260, n^o 28,‎ 5 décembre 1985, p. 14993-14997 (PMID 2933396, lire en ligne)
↑ (en) Alexander Levitzki et D. E. Koshland Jr., « Cytidine triphosphate synthetase. Covalent intermediates and mechanisms of action », Biochemistry, vol. 10, n^o 18,‎ 31 août 1971, p. 3365-3371 (PMID 4940761, DOI 10.1021/bi00794a008, lire en ligne)
↑ (en) Deborah A. Lewis et Joseph J. Villafranca, « Investigation of the mechanism of CTP synthetase using rapid quench and isotope partitioning methods », Biochemistry, vol. 28, n^o 21,‎ 17 octobre 1989, p. 8454-8459 (PMID 2532543, DOI 10.1021/bi00447a027, lire en ligne)

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[10.1021/bi0496945-1] {a et b} (en) James A. Endrizzi, Hanseong Kim, Paul M. Anderson et Enoch P. Baldwin, « Crystal Structure of Escherichia coli Cytidine Triphosphate Synthetase, a Nucleotide-Regulated Glutamine Amidotransferase/ATP-Dependent Amidoligase Fusion Protein and Homologue of Anticancer and Antiparasitic Drug Targets », Biochemistry, vol. 43, n^o 21,‎ juin 2004, p. 6447-6463 (PMID 15157079, PMCID 2891762, DOI 10.1021/bi0496945, lire en ligne)

[PMID_13367044-2] (en) I. Lieberman, « Enzymatic amination of uridine triphosphate to cytidine triphosphate », Journal of Biological Chemistry, vol. 222, n^o 2,‎ octobre 1956, p. 765-775 (PMID 13367044)

[PMID_5411547-3] (en) Cedric W. Long, Alexander Levitzki et D. E. Koshland Jr., « The Subunit Structure and Subunit Interactions of Cytidine Triphosphate Synthetase », Journal of Biological Chemistry, vol. 245, n^o 1,‎ 10 janvier 1970, p. 80-87 (PMID 5411547, lire en ligne)

[PMID_2933396-4] (en) W. von der Saal, P. M. Anderson et J. J. Villafranca, « Mechanistic investigations of Escherichia coli cytidine-5'-triphosphate synthetase. Detection of an intermediate by positional isotope exchange experiments », Journal of Biological Chemistry, vol. 260, n^o 28,‎ 5 décembre 1985, p. 14993-14997 (PMID 2933396, lire en ligne)

[10.1021/bi00794a008-5] (en) Alexander Levitzki et D. E. Koshland Jr., « Cytidine triphosphate synthetase. Covalent intermediates and mechanisms of action », Biochemistry, vol. 10, n^o 18,‎ 31 août 1971, p. 3365-3371 (PMID 4940761, DOI 10.1021/bi00794a008, lire en ligne)

[10.1021/bi00447a027-6] (en) Deborah A. Lewis et Joseph J. Villafranca, « Investigation of the mechanism of CTP synthetase using rapid quench and isotope partitioning methods », Biochemistry, vol. 28, n^o 21,‎ 17 octobre 1989, p. 8454-8459 (PMID 2532543, DOI 10.1021/bi00447a027, lire en ligne)

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