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Recent Advances of Oxalate Decarboxylase: Biochemical Characteristics, Catalysis Mechanisms, and Gene Expression and Regulation
Journal of Agricultural and Food Chemistry ( IF 5.7 ) Pub Date : 2024-04-23 , DOI: 10.1021/acs.jafc.4c00172 Xinyi Zan 1 , Ying Yan 1 , Gege Chen 1 , Lei Sun 1 , Linhan Wang 1 , Yixin Wen 1 , Yuting Xu 1 , Ziying Zhang 1 , Xinlin Li 1 , Yumeng Yang 1 , Wenjing Sun 1 , Fengjie Cui 1
Journal of Agricultural and Food Chemistry ( IF 5.7 ) Pub Date : 2024-04-23 , DOI: 10.1021/acs.jafc.4c00172 Xinyi Zan 1 , Ying Yan 1 , Gege Chen 1 , Lei Sun 1 , Linhan Wang 1 , Yixin Wen 1 , Yuting Xu 1 , Ziying Zhang 1 , Xinlin Li 1 , Yumeng Yang 1 , Wenjing Sun 1 , Fengjie Cui 1
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Oxalate decarboxylase (OXDC) is a typical Mn2+/Mn3+ dependent metal enzyme and splits oxalate to formate and CO2 without any organic cofactors. Fungi and bacteria are the main organisms expressing the OXDC gene, but with a significantly different mechanism of gene expression and regulation. Many articles reported its potential applications in the clinical treatment of hyperoxaluria, low-oxalate food processing, degradation of oxalate salt deposits, oxalate acid diagnostics, biocontrol, biodemulsifier, and electrochemical oxidation. However, some questions still remain to be clarified about the role of substrate binding and/or protein environment in modulating the redox properties of enzyme-bound Mn(II)/Mn(III), the nature of dioxygen involved in the catalytic mechanism, and how OXDC acquires Mn(II) /Mn(III). This review mainly summarizes its biochemical and structure characteristics, gene expression and regulation, and catalysis mechanism. We also deep-mined oxalate decarboxylase gene data from National Center for Biotechnology Information to give some insights to explore new OXDC with diverse biochemical properties.
中文翻译：
草酸脱羧酶的生化特性、催化机制及基因表达与调控研究进展
草酸脱羧酶(OXDC)是一种典型的Mn 2+ /Mn 3+依赖性金属酶，在没有任何有机辅因子的情况下将草酸分解为甲酸和CO 2 。真菌和细菌是表达OXDC基因的主要生物体，但基因表达和调控机制存在显着差异。许多文章报道了其在高草酸尿症的临床治疗、低草酸盐食品加工、草酸盐沉积物降解、草酸诊断、生物防治、生物破乳剂和电化学氧化方面的潜在应用。然而，关于底物结合和/或蛋白质环境在调节酶结合 Mn(II)/Mn(III) 氧化还原特性中的作用、参与催化机制的双氧的性质以及OXDC 如何获取 Mn(II) /Mn(III)。本文主要对其生化及结构特征、基因表达与调控、催化机制等进行综述。我们还深入挖掘了国家生物技术信息中心的草酸脱羧酶基因数据，为探索具有多种生化特性的新型 OXDC 提供了一些见解。
更新日期：2024-04-23
中文翻译：
草酸脱羧酶的生化特性、催化机制及基因表达与调控研究进展
草酸脱羧酶(OXDC)是一种典型的Mn 2+ /Mn 3+依赖性金属酶，在没有任何有机辅因子的情况下将草酸分解为甲酸和CO 2 。真菌和细菌是表达OXDC基因的主要生物体，但基因表达和调控机制存在显着差异。许多文章报道了其在高草酸尿症的临床治疗、低草酸盐食品加工、草酸盐沉积物降解、草酸诊断、生物防治、生物破乳剂和电化学氧化方面的潜在应用。然而，关于底物结合和/或蛋白质环境在调节酶结合 Mn(II)/Mn(III) 氧化还原特性中的作用、参与催化机制的双氧的性质以及OXDC 如何获取 Mn(II) /Mn(III)。本文主要对其生化及结构特征、基因表达与调控、催化机制等进行综述。我们还深入挖掘了国家生物技术信息中心的草酸脱羧酶基因数据，为探索具有多种生化特性的新型 OXDC 提供了一些见解。
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