Class III AC의 활성부위는 두 개의 CHD가 head to tail orientation으로 모여서 만나는 지점에 형성되며, 포유류에 형성되는 AC처럼 한 단백질에 CHD가 존재하면 두 CHD의 아미노산 서열이 동일하지 않아서 heterodimer로 활성부위를 형성한다. AC는 활성부위를 형성하는 CHD가 3차원 구조이고, 동일한 촉매 기작을 가지지만 아미노산 서열의 차이에 따라 4개의 subgroup으로 나눈다. AC의 활성부위에는 6개의 아미노산 찬기가 보존되어 있으며, AC 활성에 필수적인 금속이온은 ATP의 인산기와 결합하여 안정화시키며, ribose의 3'-hydroxyl group을 a-phosphate에 위치 시키는 것을 돕는다.
<h2>Class III AC의 촉매 기작</h2> <p>위에서 언급했듯이 class III \( \mathrm{AC} \) 의 활성부위는 두 개의 \( \mathrm{CHD} \) 가 서로 반대방향으로(head to tail orientation) 모여서 만나는 지점(interface)에 형성된다. 포유류에서 발견되는 \( \mathrm{AC} \)에서처럼 한 단백질(polypeptide)에 두 개의 \( \mathrm{CHD} \) 가 존재하면 두 개의 \( \mathrm{CHD} \) 의 아미노산 서열이 동일하지 않기 때문에 \( \mathrm{CHD} \)가 heterodimer로서 활성부위를 형성한다(Fig. 2A). 이 경우 기질인 \( \mathrm{ATP} \) 가 결합하는 활성부위는 한 개가 형성된다. S. cerevisiae와 mycobacteria에서 발견되는 \( \mathrm{AC} \) 는 단백질에 한 개의 \( \mathrm{CHD} \) 만 존재하므로 활성부위를 형성하기 위해서는 두 개의 polypeptide가 dimerization이 일어나야 한다 (Fig. 2B). 이 경우는 두 개의 \( \mathrm{CHD} \) 가 만나는 지점에 두 개의 활성부위가 형성된다. Class III에 속하는 \( \mathrm{AC} \) 는 활성부위를 형성하는 \( \mathrm{CHD} \) 가 비슷한 3 차원 구조를 가지고 있고, 동일한 촉매 기작을 가지지만 \( \mathrm{CHD} \) 의 아미노산 서열의 차이에 따라 4 개의 subgroup으로 나눈다(class IIIa-class IIId).</p> <p>이 class에 속하는 \( \mathrm{AC} \) 의 활성부위에는 일반적으로 6 개의 중요한 아미노산 잔기가 보존되어 있다. 촉매에 필요한 금속이온 \( \left(\mathrm{Mg}^{2+}\right. \) 또는 \( \left.\mathrm{Mn}^{2+}\right) \) 과 결합하는 aspartate-aspartate 잔기쌍 (M. tuberculosis의 Rv1625c에서 Asp-231과 Asp-274), 기질인 \( \mathrm{ATP} \) 과 결합하여 기질특이성을 부여하는 잔기쌍 \( \left(M . \mathrm{tu}^{-}\right. \) berculosis의 Rv1625̄에서 Lys-270과 Asp-339), 그리고 반응 중에 \( \mathrm{ATP} \) 의 ribose의 3'-hydroxyl group이 a-phosphate를 SN2 반응으로 공격해서 cAMP를 생성할 때 전이단계(transition state)의 분자를 안정화시키는 asparagine-arginine 잔기쌍 \( (M \). tuberculosis의 Rv1625c에서 Asn-346과 Arg-350)이 보존되어 있는 6 개의 아미노산 잔기에 해당한다. Class III \( \mathrm{AC} \) 의 활성에 필수적인 금속이온은 \( \mathrm{ATP} \) 의 3개의 인산기와 결합하여 안정화시키며 ribose의 3'-hydroxyl group을 a-phosphate에 위치 시키는 것을 돕는다. 전이단계를 안정화시키는 arginine은 ATP의 a-phosphate group의 음(-)전하를 중성화시키며, asparagine은 ribose의 conformation을 반응이 일어날 수 있도록 안정화시킨다. 활성을 가지는 것으로 증명된 \( \mathrm{AC} \) 의 아미노산 서열을 multiple alignment를 이용하여 비교해 보면 활성 부위에 보존되어 있는 6 개의 잔기 중에 금속이온과 결합하는 두 개의 aspartate 잔기는 필수적으로 보존되어 있다. 전이단계를 안정화시키는 arginine은 대부분의 \( \mathrm{AC} \) 에서 보존되어 있고, \( \mathrm{AC} \) 의 최적 활성을 갖는데 중요한 역할을 함이 증명되었다. 기질특이성을 부여하는 잔기쌍의 변이는 심한 편이다. 예를 들어 M. tuberculosis H37Rv의 Rv1318c, Rv1319c, Rv1320c, Rv1358, Rv3646에서는 aspartate가 threonine으로 치환되어 있고, Rv0386과 Rv2488c에서는 asparagine으로 보존적으로 치환되어 있다. 또한 기질특이성을 주는 잔기쌍 중 lysine은 양(+)전하를 띄는 asparagine과 glutamine으로 보존적으로 치환되어 있는 경우도 있다.</p>