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New groups of protein homologues in the α-amylase family GH57 closely related to α-glucan branching enzymes and 4-α-glucanotransferases
Genetica ( IF 1.5 ) Pub Date : 2020-02-24 , DOI: 10.1007/s10709-020-00089-0
Štefan Janeček 1, 2 , Mária Martinovičová 2
Affiliation  

The glycoside hydrolase family GH57 is known as the second α-amylase family. Its main characteristics are as follows: (i) employing the retaining reaction mechanism; (ii) adopting the (β/α) 7 -barrel (the incomplete TIM-barrel) with succeeding bundle of α-helices as the catalytic domain; (iii) sharing the five conserved sequence regions (CSRs) exhibiting the sequence fingerprints of the individual enzyme specificities; and (iv) using the catalytic machinery consisting of glutamic acid (the catalytic nucleophile) and aspartic acid (the proton donor) positioned at strands β4 (CSR-3) and β7 (CSR-4) of the (β/α) 7 -barrel domain, respectively. Several years ago, a group of hypothetical proteins closely related to the specificity of α-amylase was revealed, the so-called α-amylase-like homologues, the members of which lack either one or even both catalytic residues. The novelty of the present study lies in delivering two additional groups of the “like” proteins that are homologues of α-glucan-branching enzyme (GBE) and 4-α-glucanotransferase (4AGT) specificities. Based on a recently published in silico analysis of more than 1600 family GH57 sequences, 13 GBE-like and 18 4AGT-like proteins from unique sources were collected and analyzed in a detail with respect to their taxonomical origin, sequence and structural features as well as evolutionary relationships. This in silico study could accelerate the efforts leading to experimental revealing the real function of the enzymes-like proteins in the α-amylase family GH57.

中文翻译:

与 α-葡聚糖分支酶和 4-α-葡聚糖转移酶密切相关的 α-淀粉酶家族 GH57 中的新蛋白质同系物组

糖苷水解酶家族 GH57 被称为第二个 α-淀粉酶家族。其主要特点如下: (i) 采用滞留反应机理;(ii) 采用具有后续 α-螺旋束的 (β/α) 7 -桶(不完整的 TIM 桶)作为催化结构域;(iii) 共享五个保守序列区域 (CSR),显示单个酶特异性的序列指纹;(iv) 使用由位于 (β/α) 7 的 β4 (CSR-3) 和 β7 (CSR-4) 链上的谷氨酸(催化亲核试剂)和天冬氨酸(质子供体)组成的催化机制 -桶域,分别。几年前,一组与α-淀粉酶特异性密切相关的假设蛋白质被揭示出来,即所谓的α-淀粉酶样同源物,其成员缺少一个或什至两个催化残基。本研究的新颖之处在于提供了另外两组“类似”蛋白质,它们是 α-葡聚糖分支酶 (GBE) 和 4-α-葡聚糖转移酶 (4AGT) 特异性的同源物。基于最近发表的对 1600 多个家族 GH57 序列的计算机分析,收集了来自独特来源的 13 个 GBE 样和 18 个 4AGT 样蛋白,并详细分析了它们的分类起源、序列和结构特征以及进化关系。这项计算机模拟研究可以加速导致实验揭示 α-淀粉酶家族 GH57 中酶样蛋白的真正功能的努力。本研究的新颖之处在于提供了另外两组“类似”蛋白质,它们是 α-葡聚糖分支酶 (GBE) 和 4-α-葡聚糖转移酶 (4AGT) 特异性的同源物。基于最近发表的对 1600 多个家族 GH57 序列的计算机分析,收集了来自独特来源的 13 个 GBE 样和 18 个 4AGT 样蛋白,并详细分析了它们的分类起源、序列和结构特征以及进化关系。这项计算机模拟研究可以加速导致实验揭示 α-淀粉酶家族 GH57 中酶样蛋白的真正功能的努力。本研究的新颖之处在于提供了另外两组“类似”蛋白质,它们是 α-葡聚糖分支酶 (GBE) 和 4-α-葡聚糖转移酶 (4AGT) 特异性的同源物。基于最近发表的对 1600 多个家族 GH57 序列的计算机分析,收集了来自独特来源的 13 个 GBE 样和 18 个 4AGT 样蛋白,并详细分析了它们的分类起源、序列和结构特征以及进化关系。这项计算机模拟研究可以加速导致实验揭示 α-淀粉酶家族 GH57 中酶样蛋白的真正功能的努力。收集了来自独特来源的 13 种 GBE 样蛋白和 18 种 4AGT 样蛋白,并详细分析了它们的分类起源、序列和结构特征以及进化关系。这项计算机模拟研究可以加速导致实验揭示 α-淀粉酶家族 GH57 中酶样蛋白的真正功能的努力。收集了来自独特来源的 13 种 GBE 样蛋白和 18 种 4AGT 样蛋白,并详细分析了它们的分类起源、序列和结构特征以及进化关系。这项计算机模拟研究可以加速导致实验揭示 α-淀粉酶家族 GH57 中酶样蛋白的真正功能的努力。
更新日期:2020-02-24
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