The active site of oligogalacturonate lyase provides unique insights into cytoplasmic oligogalacturonate β-elimination

Les oligogalacturonate-lyases (OGL) (maintenant aussi classées en tant que pectate-lyases de la famille 22) sont des enzymes cytoplasmiques qu’on retrouve dans les éléments pectinolytiques des entérobactériacées, comme l’entéropathogène Yersinia enterocolitica. Les OGL fonctionnent avec un mécanisme de β-élimination pour catalyser préférentiellement la conversion de digalacturonates saturés et insaturés en monogalacturonates et en molécule de type mongalacturonate insaturé en positions 4 et 5, la 5-céto-4-désoxyuronate. Pour élucider le mécanisme spécifique de cette activité enzymatique, nous avons caractérisé les OGL provenant de Y. enterocolitica, YeOGL, en oligogalacturonides et déterminé sa structure tridimensionnelle par analyse aux rayons X à 1,65 Å. Le modèle contient un ion Mn2+ sur le site actif, qui est coordonné par trois histidines, une glutamine et un ion acétate. L’acétate imite la liaison du groupe uronate des substrats configurés en galactourono. Ces résultats, en combinaison avec la cinétique enzymatique et les épreuves d’apport de métal, fournissent un cadre pour la modélisation de l’architecture du site actif des OGL. Cette enzyme semble contenir une histidine pour l’élimination du proton α du sous-site −1, un résidu qui est grandement conservé dans toute la famille des OGL et qui représente une base catalytique unique parmi les lyases pectiquement actives. De plus, nous présentons une hypothèse pour une relation émergente observée entre la distribution cellulaire du repliement des chaînes de la pectate-lyase et les chimies de coordination des métaux distinctes de celles des pectate-lyases.