【摘要】

甲基萘醌（维生素K2）在许多细菌的能量产生和环境适应中起着至关重要的作用，其中包括人类病原体结核分枝杆菌（Mtb）。尽管已有研究表明甲基萘醌水平与细胞的细胞氧化还原/能量状态紧密相关，但这种现象背后的调节机制尚不清楚。甲基萘醌生物合成的第一个步由一种包含三个结构域的硫胺素二磷酸依赖性酶MenD催化。这三个结构域中的域I和域III形成MenD活性位点，但域II在此过程中的作用还不明确。在本文中，我们显示甲基萘醌生物合成途径中的最后一种胞质代谢物1,4-二羟基-2-萘酸（DHNA）会与Mtb-MenD的结构域II结合并抑制其活性。通过对四种apo和辅因子结合的Mtb-MenD进行X射线晶体学分析，并结合几种光谱，我们鉴定了三种对酶活性和酶活性以及DHNA的反馈抑制都很重要的精氨酸残基（Arg-97，Arg-277和Arg-303）。在这些残基中，Arg277似乎对于从变构位点到活性位点的信号传播特别重要。这是首次获得细菌中甲基萘醌生物合成途径反馈调节的证据，并以此确定了控制细胞内甲基萘醌水平的蛋白质水平调节机制。因此Arg277可能为干扰结核分枝杆菌生物合成维生素K2的良好靶标。

【出处】 PubMed