BACKGROUND Ribose-phosphate pyrophosphokinase (EC 2.7.6.1) is an enzyme that catalyzes the ATP-dependent conversion of ribose-5-phosphate to phosphoribosyl pyrophosphate. The reaction product is a key precursor for the biosynthesis of purine and pyrimidine nucleotides. RESULTS We report the 2.2 Å crystal structure of the E. coli ribose-phosphate pyrophosphobinase (EcKPRS). The protein has two type I phosphoribosyltransferase folds, related by 2-fold pseudosymmetry. The propeller-shaped homohexameric structure of KPRS is composed of a trimer of dimers, with the C-terminal domains forming the dimeric blades of the propeller and the N-terminal domains forming the hexameric core. The key, conserved active site residues are well-defined in the structure and positioned appropriately to bind substrates, adenosine monophosphate and ribose-5-phosphate. The allosteric site is also relatively well conserved but, in the EcKPRS structure, several residues from a flexible loop occupy the site where the allosteric modulator, adenosine diphosphate, is predicted to bind. The presence of the loop in the allosteric site may be an additional level of regulation, whereby low affinity molecules are precluded from binding. CONCLUSIONS Overall, this study details key structural features of an enzyme that catalyzes a critical step in nucleotide metabolism. This work provides a framework for future studies of this important protein and, as nucleotides are critical for viability, may serve as a foundation for the development of novel anti-bacterial drugs.

中文翻译：

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大肠杆菌 PRPP 合成酶的晶体结构。

背景技术磷酸核糖焦磷酸激酶(EC 2.7.6.1)是一种催化ATP依赖性5-磷酸核糖转化为磷酸核糖焦磷酸的酶。该反应产物是嘌呤和嘧啶核苷酸生物合成的关键前体。结果 我们报告了大肠杆菌核糖磷酸焦磷酸酶 (EcKPRS) 的 2.2 Å 晶体结构。该蛋白质具有两个 I 型磷酸核糖基转移酶折叠，通过 2 倍假对称相关。KPRS 的螺旋桨状同型六聚体结构由二聚体的三聚体组成，C 端结构域形成螺旋桨的二聚叶片，N 端结构域形成六聚体核心。关键的、保守的活性位点残基在结构中定义明确，并适当定位以结合底物、腺苷一磷酸和核糖-5-磷酸。变构位点也相对保守，但在 EcKPRS 结构中，来自柔性环的几个残基占据了变构调节剂二磷酸腺苷预计结合的位点。变构位点中环的存在可能是一种额外的调节水平，从而阻止低亲和力分子结合。结论 总的来说，这项研究详细描述了催化核苷酸代谢关键步骤的酶的关键结构特征。这项工作为这种重要蛋白质的未来研究提供了一个框架，并且由于核苷酸对生存力至关重要，因此可以作为开发新型抗菌药物的基础。来自柔性环的几个残基占据了变构调节剂二磷酸腺苷预计结合的位点。变构位点中环的存在可能是一种额外的调节水平，从而阻止低亲和力分子结合。结论 总的来说，这项研究详细描述了催化核苷酸代谢关键步骤的酶的关键结构特征。这项工作为这种重要蛋白质的未来研究提供了一个框架，并且由于核苷酸对生存力至关重要，因此可以作为开发新型抗菌药物的基础。来自柔性环的几个残基占据了变构调节剂二磷酸腺苷预计结合的位点。变构位点中环的存在可能是一种额外的调节水平，从而阻止低亲和力分子结合。结论 总的来说，这项研究详细描述了催化核苷酸代谢关键步骤的酶的关键结构特征。这项工作为这种重要蛋白质的未来研究提供了一个框架，并且由于核苷酸对生存力至关重要，因此可以作为开发新型抗菌药物的基础。这项研究详细介绍了催化核苷酸代谢关键步骤的酶的关键结构特征。这项工作为这种重要蛋白质的未来研究提供了一个框架，并且由于核苷酸对生存力至关重要，因此可以作为开发新型抗菌药物的基础。这项研究详细介绍了催化核苷酸代谢关键步骤的酶的关键结构特征。这项工作为这种重要蛋白质的未来研究提供了一个框架，并且由于核苷酸对生存力至关重要，因此可以作为开发新型抗菌药物的基础。