Published October 25, 2019
| Version v1
Publication
Open
Crystal structure of the catalytic unit of GH 87-type α-1,3-glucanase Agl-KA from Bacillus circulans
Creators
- 1. Yamagata University
- 2. Prince of Songkla University
- 3. Tohoku University
- 4. Fukui Prefectural University
- 5. Ritsumeikan University
Description
Abstract Glycoside hydrolase (GH) 87-type α-1,3-glucanase hydrolyses the α-1,3-glucoside linkages of α-1,3-glucan, which is found in fungal cell walls and extracellular polysaccharides produced by oral Streptococci . In this study, we report on the molecular structure of the catalytic unit of GH 87-type α-1,3-glucanase, Agl-KA, from Bacillus circulans , as determined by x-ray crystallography at a resolution of 1.82 Å. The catalytic unit constitutes a complex structure of two tandemly connected domains—the N-terminal galactose-binding-like domain and the C-terminal right-handed β-helix domain. While the β-helix domain is widely found among polysaccharide-processing enzymes, complex formation with the galactose-binding-like domain was observed for the first time. Biochemical assays showed that Asp1067, Asp1090 and Asp1091 are important for catalysis, and these residues are indeed located at the putative substrate-binding cleft, which forms a closed end and explains the product specificity.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يحلل هيدرولاز الجليكوسيد المجرد (GH) 87 - type α -1,3 - glucanase الروابط α -1,3 - glucoside لـ α -1,3 - glucan، والتي توجد في جدران الخلايا الفطرية والسكريات خارج الخلية التي تنتجها المكورات العقدية الفموية. في هذه الدراسة، نقدم تقريرًا عن التركيب الجزيئي للوحدة الحفازة لـ GH 87 - type α -1,3 - glucanase، Agl - KA، من Bacillus circulans، على النحو الذي يحدده علم البلورات بالأشعة السينية بدقة 1.82 Å. تشكل الوحدة الحفازة بنية معقدة من مجالين متصلين جنبًا إلى جنب - المجال الشبيه بالجالاكتوز في الطرف N والنطاق الحلزوني بيتا الأيمن في الطرف C. في حين أن مجال الحلزون بيتا موجود على نطاق واسع بين إنزيمات معالجة عديد السكاريد، فقد لوحظ تكوين معقد مع المجال الشبيه بالجالاكتوز لأول مرة. أظهرت الفحوصات الكيميائية الحيوية أن Asp1067 و Asp1090 و Asp1091 مهمة للتحفيز، وتقع هذه البقايا بالفعل في الشق الرابط المفترض للركيزة، والذي يشكل نهاية مغلقة ويشرح خصوصية المنتج.Translated Description (French)
Résumé L'α-1,3-glucanase de type glycoside hydrolase (GH) 87 hydrolyse les liaisons α-1,3-glucosides de l'α-1,3-glucane, que l'on trouve dans les parois cellulaires fongiques et les polysaccharides extracellulaires produits par les streptocoques oraux. Dans cette étude, nous rapportons la structure moléculaire de l'unité catalytique de l'α-1,3-glucanase de type GH 87, Agl-KA, de Bacillus circulans , telle que déterminée par cristallographie aux rayons X à une résolution de 1,82 Å. L'unité catalytique constitue une structure complexe de deux domaines connectés en tandem - le domaine de type liaison au galactose N-terminal et le domaine β-hélice droite C-terminal. Alors que le domaine de l'hélice β est largement présent parmi les enzymes de traitement des polysaccharides, la formation de complexes avec le domaine semblable à la liaison du galactose a été observée pour la première fois. Les tests biochimiques ont montré que Asp1067, Asp1090 et Asp1091 sont importants pour la catalyse, et ces résidus sont en effet situés au niveau de la fente putative de liaison au substrat, ce qui forme une extrémité fermée et explique la spécificité du produit.Translated Description (Spanish)
Resumen La glucósido hidrolasa (GH) 87-tipo α-1,3-glucanasa hidroliza los enlaces α-1,3-glucósido del α-1,3-glucano, que se encuentra en las paredes celulares fúngicas y los polisacáridos extracelulares producidos por los estreptococos orales. En este estudio, informamos sobre la estructura molecular de la unidad catalítica de la α-1,3-glucanasa tipo GH 87, Agl-KA, de Bacillus circulans , según lo determinado por cristalografía de rayos X a una resolución de 1.82 Å. La unidad catalítica constituye una estructura compleja de dos dominios conectados en tándem: el dominio similar a la unión a galactosa N-terminal y el dominio de hélice β derecha C-terminal. Si bien el dominio de hélice β se encuentra ampliamente entre las enzimas de procesamiento de polisacáridos, se observó por primera vez la formación de complejos con el dominio similar a la unión a galactosa. Los ensayos bioquímicos mostraron que Asp1067, Asp1090 y Asp1091 son importantes para la catálisis, y estos residuos están ubicados en la supuesta hendidura de unión al sustrato, lo que forma un extremo cerrado y explica la especificidad del producto.Files
s41598-019-51822-5.pdf.pdf
Files
(2.2 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:7ae1d306da9663ea6fcfd7f1e379d27c
|
2.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- البنية البلورية للوحدة الحفازة لـ GH 87 - type α -1,3 - glucanase Agl - KA من Bacillus circulans
- Translated title (French)
- Structure cristalline de l'unité catalytique de l'α-1,3-glucanase Agl-KA de type GH 87 de Bacillus circulans
- Translated title (Spanish)
- Estructura cristalina de la unidad catalítica de GH 87-tipo α-1,3-glucanasa Agl-KA de Bacillus circulans
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2981603337
- DOI
- 10.1038/s41598-019-51822-5
References
- https://openalex.org/W1820886481
- https://openalex.org/W1966909026
- https://openalex.org/W1968194407
- https://openalex.org/W1972781882
- https://openalex.org/W1976897803
- https://openalex.org/W1979666800
- https://openalex.org/W1981917391
- https://openalex.org/W1984103033
- https://openalex.org/W1985928146
- https://openalex.org/W2004765193
- https://openalex.org/W2006213931
- https://openalex.org/W2009674410
- https://openalex.org/W2020721507
- https://openalex.org/W2030632688
- https://openalex.org/W2035503835
- https://openalex.org/W2040921242
- https://openalex.org/W2045229477
- https://openalex.org/W2054622748
- https://openalex.org/W2061585262
- https://openalex.org/W2071877327
- https://openalex.org/W2076615456
- https://openalex.org/W2100837269
- https://openalex.org/W2101078720
- https://openalex.org/W2104017463
- https://openalex.org/W2108067237
- https://openalex.org/W2117824664
- https://openalex.org/W2126588841
- https://openalex.org/W2132629607
- https://openalex.org/W2144081223
- https://openalex.org/W2155361831
- https://openalex.org/W2157949489
- https://openalex.org/W2166994410
- https://openalex.org/W2180229411
- https://openalex.org/W2376573086
- https://openalex.org/W2800987427
- https://openalex.org/W2900359059
- https://openalex.org/W2901779761
- https://openalex.org/W4248872320