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Identification of Rv0535 as methylthioadenosine phosphorylase from Mycobacterium tuberculosis - 21/02/12

Doi : 10.1016/j.tube.2011.11.010 
Kajal Buckoreelall a, d , Yanjie Sun b, d , Judith V. Hobrath b , Landon Wilson c , William B. Parker b,
a Department of Pharmacology and Toxicology, University of Alabama at Birmingham, 1530 Third Avenue South, Birmingham, AL 35294, USA 
b Southern Research Institute, 2000 Ninth Avenue South, Birmingham, AL 35205, USA 
c Targeted Metabolics and Proteomics Laboratory, University of Alabama at Birmingham, 1530 Third Avenue South, Birmingham, AL 35294, USA 

Corresponding author. Tel.: +1 205 581 2797; fax: +1 205 581 2877.

Summary

5′-methylthioadenosine (MTA) is a natural purine that is metabolized by methylthioadenosine phosphorylase (MTAP, E.C 2.4.2.28) in Eukarya and Archaea but generally not in bacteria. In this work, Rv0535, which has been annotated as a probable MTAP in Mycobacterium tuberculosis, was expressed in and purified from Escherichia coli BL21 (DE3). The purified protein displayed properties of a phosphorylase and MTA was the preferred substrate. Adenosine and S-adenosyl-l-homocysteine were poor substrates and no activity was detected with 5′-methylthioinosine, the other natural purines, or the natural pyrimidines. Kinetic analysis of M. tuberculosis MTAP showed that the Km value for MTA was 9 μM. Rv0535 was estimated as a 30 kDa protein on a denaturing SDS-PAGE gel, which agreed with the molecular mass predicted by its gene sequence. Using gel filtration chromatography, the native molecular mass of the enzyme was determined to be 60 ± 4 kDa, and thus indicated that M. tuberculosis MTAP is a dimer. Differences in active site between mycobacterial and human MTAPs were identified by homology modeling based on the crystal of the human enzyme. A complete structure–activity relationship analysis could identify differences in substrate specificity between the two enzymes to aid in the development of purine-based, anti-tuberculosis drugs.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : 5′-methylthioadenosine phosphorylase, Rv0535, Purine metabolism, Mycobacterium tuberculosis


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Vol 92 - N° 2

P. 139-147 - mars 2012 Retour au numéro
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