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Text File  |  1995-03-04  |  3.1 KB  |  59 lines
  1. ************************************
  2. * PEP-utilizing enzymes signatures *
  3. ************************************
  4.  
  5. A number of enzymes that catalyze  the  transfer  of  a  phosphoryl group from
  6. phosphoenolpyruvate (PEP) via a phospho-histidine intermediate have been shown
  7. to be structurally related [1,2,3]. These enzymes are:
  8.  
  9.  - Pyruvate,orthophosphate  dikinase (EC 2.7.9.1)  (PPDK).  PPDK catalyzes the
  10.    reversible phosphorylation of pyruvate and orthophosphate by ATP to PEP and
  11.    pyrophosphate. In plants PPDK function in the direction of the formation of
  12.    PEP, which is the primary acceptor of carbon dioxide in C4 and crassulacean
  13.    acid metabolism plants.  In  some  bacteria, such as Bacteroides symbiosus,
  14.    PPDK functions in the direction of ATP synthesis.
  15.  - Phosphoenolpyruvate  synthase (EC 2.7.9.2) (pyruvate,water dikinase).  This
  16.    enzyme catalyzes the reversible  phosphorylation  of pyruvate by ATP to PEP
  17.    and pyrophosphate, an essential step in gluconeogenesis  when  pyruvate and
  18.    lactate are used as a carbon source.
  19.  - Phosphoenolpyruvate-protein phosphotransferase (EC 2.7.3.9).  This  is  the
  20.    first enzyme of  the phosphoenolpyruvate-dependent sugar phosphotransferase
  21.    system (PTS),  a  major carbohydrate transport system in bacteria.  The PTS
  22.    catalyzes  the  phosphorylation of  incoming sugar  substrates  concomitant
  23.    with their translocation across the cell membrane.  The  general  mechanism
  24.    of the PTS is the following:  a phosphoryl  group from PEP  is  transferred
  25.    to enzyme-I (EI) of PTS  which in turn transfers it to a phosphoryl carrier
  26.    protein (HPr).  Phospho-HPr then transfers the phosphoryl group to a sugar-
  27.    specific permease.
  28.  - Escherichia coli hypothetical protein yijH.
  29.  
  30. All these enzymes share  the  same  catalytic  mechanism:  they  bind  PEP and
  31. transfer the phosphoryl  group  from it  to a histidine residue.  The sequence
  32. around that residue is highly conserved and can be used as a signature pattern
  33. for  these enzymes.  As  a  second  signature  pattern we selected a conserved
  34. region in the C-terminal part  of  the  PEP-utilizing enzymes.  The biological
  35. significance of this region is not yet known.
  36.  
  37. -Consensus pattern: G-G-x-T-x-H-[STA]-[STAV]-[LIVM](2)-[STA]-R
  38.                     [H is phosphorylated]
  39. -Sequences known to belong to this class detected by the pattern: ALL.
  40. -Other sequence(s) detected in SWISS-PROT: NONE.
  41.  
  42. -Consensus pattern: [DE]-x-[LIVMF]-S-[LIVMF]-G-[ST]-N-D-[LIVM]-x-Q-[LIVMFY]-
  43.                     [STAL]-[LIVMF]-[GA]-x(2)-R
  44. -Sequences known to belong to this class detected by the pattern: ALL.
  45. -Other sequence(s) detected in SWISS-PROT: NONE.
  46.  
  47. -Expert(s) to contact by email: Reizer J.
  48.                                 jreizer@ucsd.edu
  49.  
  50. -Last update: June 1994 / Text revised.
  51.  
  52. [ 1] Reizer J., Hoischen C., Reizer A., Pham T.N., Saier M.H. Jr.
  53.      Protein Sci. 2:506-521(1993).
  54. [ 2] Pocalyko D.J., Carroll L.J., Martin B.M., Babbitt P.C.,
  55.      Dunaway-Mariano D.
  56.      Biochemistry 29:10757-10765(1990).
  57. [ 3] Niersbach M., Kreuzaler F., Geerse R.H., Postma P., Hirsch H.J.
  58.      Mol. Gen. Genet. 232:332-336(1992).
  59.