Dihydro-orotaasi

Dihydro-orotaasi on hydrolaaseihin kuuluva entsyymi. Entsyymi katalysoi dihydro-oroottihapon reversiibeliä muodostumista karbamoyyliasparagiinihaposta. Tämä reaktio on osa pyrimidiinien biosynteesiä ja entsyymiä esiintyy niin esi- kuin aitotumaisissakin soluissa. Eräissä aitotumaisissa elöissä, kuten nisäkkäissä, dihydro-orotaasi on osa entsyymikompleksia nimeltä CAD, jolla on lisäksi myös kahden muun entsyymin eli karbamoyylifosfaattisyntetaasi II:n ja aspartaattikarbamoyylitransferaasin aktiivisuus. Dihydro-orotaasin EC-numero on EC 3.5.2.3.

Rakenne ja toiminta
Dihydro-orotaasi esiintyy yleensä monomeerina ja dimeerinä. Bakteereilla ja sienillä monomeerin molekyylimassa on noin 40–50 kDa. Entsyymi vaatii toimiakseen sinkki-ioneja ja sinkki-ionit sitoutuvat entsyymiin histidiiniaminohappojen välityksellä. Sinkki-ionien tehtävänä on stabiloida dihydro-orotaasin katalysoiman reaktion välivaiheena muodostuvaa oksianionia. Entsyymin katalysoiman reaktion mekanismin ensimmäisessä vaiheessa entsyymi vastaanottaa karbamoyyliasparagiinihapon aminoryhmältä protonin, mikä tekee aminoryhmästä nukleofiilisemman. Tämän jälkeen aminoryhmä reagoi molekyylinsisäisellä additioreaktiolla elektrofiilisen karboksyylihapporyhmän hiiliatomin kanssa. Näin muodostuu tetraedrimäinen anioninen välivaihe, jonka hajotessa muodostuu dihydro-oroottihappoa ja vettä. Entsyymi kykenee katalysoimaan myös dihydro-oroottihapon hydrolyysiä karbamoyyliasparagiinihapoksi.

Lähteet

Hydrolaasit