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Branched-chain amino acid aminotransferase and methionine formation in Mycobacterium tuberculosis.

結核菌における分岐鎖アミノ酸アミノトランスフェラーゼとメチオニン生成 (機械翻訳の邦題)

BMC microbiology2004Venos ES, Knodel MH, Radford CL, et al.
研究デザインその他の原著論文
対象未確定

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研究デザイン
その他の原著論文
対象
未確定
出版年
2004
出典
doi.org
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出版状態
有効な記録
状態確認日
2026/08/17
収集日
2026/08/03
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公開

日本語要約(機械生成)

結核は世界的な健康脅威であり、新規薬剤標的の探索が求められる。本研究では、結核菌H37Rv株の分岐鎖アミノ酸アミノトランスフェラーゼ遺伝子をクローニングし、発現・特性解析を行った。本酵素はアミノトランスフェラーゼIIIaサブファミリーに属し、ケトメチオブチレートからメチオニンを生成する際のアミノ基供与体としてイソロイシン、ロイシン、バリン、グルタミン酸、フェニルアラニンを好んだ。速度論的解析により、分岐鎖アミノ酸とケトメチオブチレートのトランスアミノ化におけるKmは1.77〜7.44 mM、Vmaxは2.17〜5.70 μmol/min/mgタンパク質であり、ケトグルタル酸のトランスアミノ化ではKmが5.79〜6.95 mM、Vmaxが11.82〜14.35 μmol/min/mgタンパク質であった。アミノオキシ化合物は酵素阻害剤として混合型阻害を示し、Ki値は8.20〜21.61 μMであった。これらの化合物は結核菌およびM. marinumの増殖を完全に阻止し、O-アリルヒドロキシルアミンが最も効果的で、M. marinumに対するMICは78 μM、結核菌に対しては156 μMであった。本酵素は結核菌におけるメチオニン生成に関与し、アミノオキシ化合物は抗結核薬開発の出発点となり得る。

この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。

抄録

Background: Tuberculosis remains a major world-wide health threat which demands the discovery and characterisation of new drug targets in order to develop future antimycobacterials. The regeneration of methionine consumed during polyamine biosynthesis is an important pathway present in many microorganisms. The final step of this pathway, the conversion of ketomethiobutyrate to methionine, can be performed by aspartate, tyrosine, or branched-chain amino acid aminotransferases depending on the particular species examined.Results: The gene encoding for branched-chain amino acid aminotransferase in Mycobacterium tuberculosis H37Rv has been cloned, expressed, and characterised. The enzyme was found to be a member of the aminotransferase IIIa subfamily, and closely related to the corresponding aminotransferase in Bacillus subtilis, but not to that found in B. anthracis or B. cereus. The amino donor preference for the formation of methionine from ketomethiobutyrate was for isoleucine, leucine, valine, glutamate, and phenylalanine. The enzyme catalysed branched-chain amino acid and ketomethiobutyrate transamination with a Km of 1.77 - 7.44 mM and a Vmax of 2.17 - 5.70 micromol/min/mg protein, and transamination of ketoglutarate with a Km of 5.79 - 6.95 mM and a Vmax of 11.82 - 14.35 micromol/min/mg protein. Aminooxy compounds were examined as potential enzyme inhibitors, with O-benzylhydroxylamine, O-t-butylhydroxylamine, carboxymethoxylamine, and O-allylhydroxylamine yielding mixed-type inhibition with Ki values of 8.20 - 21.61 microM. These same compounds were examined as antimycobacterial agents against M. tuberculosis and a lower biohazard M. marinum model system, and were found to completely prevent cell growth. O-Allylhydroxylamine was the most effective growth inhibitor with an MIC of 78 microM against M. marinum and one of 156 microM against M. tuberculosis.Conclusion: Methionine formation from ketomethiobutyrate is catalysed by a branched-chain amino acid aminotransferase in M. tuberculosis. This enzyme can be inhibited by selected aminooxy compounds, which also have effectiveness in preventing cell growth in culture. These compounds represent a starting point for the synthesis of branched-chain aminotransferase inhibitors with higher activity and lower toxicity.

MeSH

Amino Acid SequenceAnti-Bacterial AgentsEnzyme InhibitorsMethionineMolecular Sequence DataMycobacterium tuberculosisPhylogenySequence AlignmentTransaminases

DOI 10.1186/1471-2180-4-39

PMID 15471546

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