KEGG   ENZYME: 2.5.1.46Help
Entry
EC 2.5.1.46                 Enzyme                                 

Name
deoxyhypusine synthase;
spermidine:eIF5A-lysine 4-aminobutyltransferase (propane-1,3-diamine-forming)
Class
Transferases;
Transferring alkyl or aryl groups, other than methyl groups;
Transferring alkyl or aryl groups, other than methyl groups (only sub-subclass identified to date)
BRITE hierarchy
Sysname
[eIF5A-precursor]-lysine:spermidine 4-aminobutyltransferase (propane-1,3-diamine-forming)
Reaction(IUBMB)
[eIF5A-precursor]-lysine + spermidine = [eIF5A-precursor]-deoxyhypusine + propane-1,3-diamine (overall reaction) [RN:R05329];
(1a) spermidine + NAD+ = dehydrospermidine + NADH [RN:R07477];
(1b) dehydrospermidine + [enzyme]-lysine = N-(4-aminobutylidene)-[enzyme]-lysine + propane-1,3-diamine [RN:R07479];
(1c) N-(4-aminobutylidene)-[enzyme]-lysine + [eIF5A-precursor]-lysine = N-(4-aminobutylidene)-[eIF5A-precursor]-lysine + [enzyme]-lysine [RN:R07480];
(1d) N-(4-aminobutylidene)-[eIF5A-precursor]-lysine + NADH + H+ = [eIF5A-precursor]-deoxyhypusine + NAD+ [RN:R07478]
Reaction(KEGG)
Substrate
[eIF5A-precursor]-lysine [CPD:C07281];
spermidine [CPD:C00315];
NAD+ [CPD:C00003];
dehydrospermidine [CPD:C15853];
[enzyme]-lysine [CPD:C07281];
N-(4-aminobutylidene)-[enzyme]-lysine [CPD:C15854];
N-(4-aminobutylidene)-[eIF5A-precursor]-lysine [CPD:C15854];
NADH [CPD:C00004];
H+ [CPD:C00080]
Product
[eIF5A-precursor]-deoxyhypusine [CPD:C07282];
propane-1,3-diamine [CPD:C00986];
dehydrospermidine [CPD:C15853];
NADH [CPD:C00004];
N-(4-aminobutylidene)-[enzyme]-lysine [CPD:C15854];
N-(4-aminobutylidene)-[eIF5A-precursor]-lysine [CPD:C15854];
[enzyme]-lysine [CPD:C07281];
NAD+ [CPD:C00003]
Comment
The eukaryotic initiation factor eIF5A contains a hypusine residue that is essential for activity. This enzyme catalyses the first reaction of hypusine formation from one specific lysine residue of the eIF5A precursor. The reaction occurs in four steps: NAD+-dependent dehydrogenation of spermidine (1a), formation of an enzyme-imine intermediate by transfer of the 4-aminobutylidene group from dehydrospermidine to the active site lysine residue (Lys329 for the human enzyme; 1b), transfer of the same 4-aminobutylidene group from the enzyme intermediate to the e1F5A precursor (1c), reduction of the e1F5A-imine intermediate to form a deoxyhypusine residue (1d). Hence the overall reaction is transfer of a 4-aminobutyl group. For the plant enzyme, homospermidine can substitute for spermidine and putrescine can substitute for the lysine residue of the eIF5A precursor. Hypusine is formed from deoxyhypusine by the action of EC 1.14.99.29, deoxyhypusine monooxygenase.
History
EC 2.5.1.46 provisional version created 1999 as EC 1.1.1.249 deleted 1999, revised and reinstated 2001 as EC 2.5.1.46
Orthology
K00809  
deoxyhypusine synthase
Genes
HSA: 
1725(DHPS)
PTR: 
455746(DHPS)
PPS: 
100977998(DHPS)
GGO: 
101136731(DHPS)
PON: 
100443233(DHPS)
NLE: 
100597140(DHPS)
MCC: 
716213(DHPS)
MCF: 
102138960(DHPS)
CJC: 
100396022(DHPS)
MMU: 
330817(Dhps)
RNO: 
288923(Dhps)
CGE: 
100755665(Dhps)
NGI: 
103751894(Dhps)
HGL: 
101708097(Dhps)
OCU: 
100352059(DHPS)
TUP: 
102485533(DHPS)
CFA: 
476702(DHPS)
AML: 
UMR: 
103682157(DHPS)
FCA: 
101083659(DHPS)
PTG: 
102959277(DHPS)
BTA: 
444988(DHPS)
BOM: 
102270034(DHPS)
PHD: 
102336679(DHPS)
CHX: 
102171505(DHPS)
OAS: 
101107277(DHPS)
SSC: 
100519413(DHPS)
CFR: 
102505713(DHPS)
BACU: 
103000331(DHPS)
LVE: 
103087338(DHPS)
ECB: 
100063550(DHPS)
MYB: 
102255457(DHPS)
MYD: 
102755857(DHPS)
PALE: 
102898526(DHPS)
MDO: 
100010290(DHPS)
SHR: 
100920525(DHPS)
OAA: 
103170595(DHPS)
PHI: 
102101132(DHPS)
ASN: 
102377261(DHPS)
AMJ: 
102562780(DHPS)
PSS: 
102453700(DHPS)
CMY: 
102935067(DHPS)
ACS: 
100553765(dhps)
PBI: 
XLA: 
431985(dhps)
XTR: 
394501(dhps)
DRE: 
MZE: 
OLA: 
XMA: 
LCM: 
102358518(DHPS)
CMK: 
103187570(dhps)
BFO: 
CIN: 
SPU: 
DME: 
DPO: 
DAN: 
DER: 
DPE: 
DSE: 
DSI: 
DWI: 
DYA: 
DGR: 
DMO: 
DVI: 
AGA: 
AAG: 
CQU: 
TCA: 
BMOR: 
API: 
PHU: 
ISC: 
CEL: 
CBR: 
BMY: 
LOA: 
TSP: 
HRO: 
LGI: 
SMM: 
NVE: 
TAD: 
AQU: 
ALY: 
CRB: 
EUS: 
CIT: 
CIC: 
TCC: 
GMX: 
PVU: 
CAM: 
FVE: 
PPER: 
PMUM: 
MDM: 
CSV: 
CMO: 
RCU: 
POP: 
POPTR_0003s18570g(POPTRDRAFT_831005)
VVI: 
SLY: 
SOT: 
OSA: 
DOSA: 
Os03t0740600-01(Os03g0740600) Os09t0421100-00(Os09g0421100)
OBR: 
BDI: 
SBI: 
SORBI_01g008630(SORBIDRAFT_01g008630) SORBI_06g011780(SORBIDRAFT_06g011780) SORBI_07g001640(SORBIDRAFT_07g001640)
ZMA: 
100191910(dhs2) 100282705(dhs1)
SITA: 
PDA: 
ATR: 
s00036p00224520(AMTR_s00036p00224520)
SMO: 
PPP: 
CRE: 
VCN: 
OLU: 
OTA: 
BPG: 
MIS: 
MPP: 
CSL: 
CVR: 
CME: 
GSL: 
CCP: 
SCE: 
YHR068W(DYS1)
AGO: 
ERC: 
KLA: 
LTH: 
VPO: 
ZRO: 
CGR: 
NCS: 
NCAS_0H01680(NCAS0H01680)
NDI: 
NDAI_0C02010(NDAI0C02010)
TPF: 
TPHA_0D02020(TPHA0D02020)
TBL: 
TBLA_0C03540(TBLA0C03540)
TDL: 
TDEL_0E02840(TDEL0E02840)
KAF: 
KAFR_0K02250(KAFR0K02250)
PPA: 
DHA: 
PIC: 
PGU: 
SPAA: 
LEL: 
CAL: 
CTP: 
COT: 
CDU: 
CTEN: 
YLI: 
CLU: 
NCR: 
SMP: 
PAN: 
TTT: 
MTM: 
CTHR: 
MGR: 
TMN: 
FGR: 
NHE: 
TRE: 
MAW: 
MAJ: 
CMT: 
VAL: 
ELA: 
SSL: 
BFU: 
MBE: 
ANI: 
AFM: 
AOR: 
AOR_1_2376154(AO090003001350)
ANG: 
ANI_1_190144(An16g01480)
AFV: 
ACT: 
NFI: 
PCS: 
CIM: 
CPW: 
PBL: 
URE: 
ABE: 
TVE: 
AJE: 
PTE: 
BZE: 
BSC: 
BOR: 
ZTR: 
PFJ: 
BCOM: 
NPA: 
TML: 
SPO: 
CNE: 
CNB: 
CGI: 
TMS: 
DSQ: 
PCO: 
SHS: 
PSQ: 
ADL: 
FME: 
GTR: 
LBC: 
MPR: 
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CCI: 
SCM: 
ABP: 
AGABI1DRAFT113512(AGABI1DRAFT_113512)
ABV: 
AGABI2DRAFT191839(AGABI2DRAFT_191839)
CPUT: 
SLA: 
UMA: 
PFP: 
MGL: 
PGR: 
MLR: 
WSE: 
ECU: 
EIN: 
EHE: 
NCE: 
MBR: 
DDI: 
DPP: 
DFA: 
DFA_09448(dhps)
EHI: 
EHI_006030(83.t00016) EHI_098350(77.t00015)
EDI: 
ACAN: 
PFA: 
PFD: 
PFH: 
PYO: 
PCB: 
PBE: 
PKN: 
PVX: 
PCY: 
TAN: 
TPV: 
BBO: 
BBOV_III010890(17.m07937)
BEQ: 
CPV: 
CHO: 
TGO: 
TET: 
PTM: 
PTI: 
TPS: 
PIF: 
EHX: 
GTT: 
TBR: 
TCR: 
LMA: 
LIF: 
LDO: 
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NGR: 
TVA: 
GLA: 
CBU: 
CBS: 
CBD: 
CBG: 
CBC: 
DMA: 
DGG: 
DRT: 
BBA: 
Bd2349(dys)
BBAT: 
BBW: 
BBAC: 
BEX: 
ADE: 
ACP: 
AFW: 
ANK: 
MXA: 
MFU: 
MSD: 
CCX: 
SUR: 
SCL: 
SCU: 
SAT: 
DAO: 
SFU: 
AOL: 
CCR: 
CCS: 
CAK: 
CSE: 
PZU: 
BSB: 
AEX: 
MMR: 
ZMO: 
ZMN: 
ZMM: 
ZMB: 
ZMI: 
ZMC: 
ZMR: 
ZMP: 
SWI: 
SPHM: 
PUB: 
PEL: 
APM: 
PUV: 
SNG: 
OTE: 
MIN: 
Minf_2205(dys1)
ABA: 
ACA: 
ACM: 
GMA: 
TSA: 
TRS: 
SUS: 
CTM: 
EMI: 
GAU: 
GBA: 
RBA: 
RB1381(dys1)
PSL: 
PBS: 
IPA: 
SACI: 
PHM: 
CYA: 
CYB: 
SYNE: 
SYNP: 
TEL: 
THN: 
CYN: 
GLP: 
GEI: 
OAC: 
CEP: 
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GLJ: 
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NPU: 
NOS: 
NOP: 
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ANB: 
ACY: 
NAZ: 
CSG: 
CALO: 
CTHE: 
BACC: 
CPI: 
NKO: 
PHE: 
PSN: 
SHG: 
SHT: 
SCN: 
CMR: 
BBD: 
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CHU: 
HSW: 
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GFO: 
FJO: 
FPS: 
FPC: 
FPY: 
FPO: 
FBR: 
FCO: 
FIN: 
COC: 
CCM: 
RBI: 
ZPR: 
CAT: 
RAN: 
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RAR: 
RAG: 
RAE: 
RAT: 
CAO: 
CLY: 
CLH: 
WVI: 
KDI: 
DOK: 
LAN: 
ZGA: 
MRS: 
ASL: 
ORH: 
ORI: 
PTQ: 
NDO: 
EAO: 
FBA: 
BBL: 
BPI: 
BMM: 
BCP: 
BBG: 
BGIGA_478(dys1)
BBQ: 
BLP: 
BLU: 
OHO: 
CTE: 
CPC: 
CCH: 
CPH: 
CPB: 
CLI: 
PVI: 
PLT: 
PPH: 
PAA: 
CTS: 
IAL: 
MRO: 
RRS: 
RCA: 
CAU: 
CAG: 
CHL: 
HAU: 
CAP: 
TRA: 
TTH: 
TTJ: 
TTS: 
TTL: 
TSC: 
THC: 
TOS: 
MRB: 
MRE: 
MSV: 
NDE: 
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MJA: 
MFE: 
MVU: 
MFS: 
MIF: 
MJH: 
MIG: 
MMP: 
MMP0137(dys)
MMQ: 
MMX: 
MMZ: 
MMD: 
MAE: 
MVN: 
MVO: 
MOK: 
MAC: 
MBA: 
MMA: 
MMAZ: 
MBU: 
MMH: 
MEV: 
MZH: 
MPY: 
MHZ: 
MTP: 
MCJ: 
MCON_3059(dysA) MCON_3163(dysB)
MHI: 
MHU: 
MLA: 
MEM: 
MBG: 
MPI: 
MBN: 
MFO: 
MPL: 
MPD: 
MCP_0098(dys-1) MCP_1441(dys-2)
MEZ: 
Mtc_0598(dys-1) Mtc_1365(dys-2)
RCI: 
RCIX304(dys-1) RRC163(dys-2)
MER: 
MTH: 
MMG: 
MST: 
MSI: 
MRU: 
MEB: 
Abm4_0746(dhys)
MEL: 
MEW: 
METH: 
MFV: 
MKA: 
MK0737(DYS1)
MAX: 
AFU: 
AF2195(dys1-1) AF2300(dys1-2)
AFG: 
APO: 
AVE: 
AST: 
FPL: 
HAL: 
HSL: 
OE3059F(dhs)
HMA: 
HHI: 
HHN: 
HWA: 
HQ2852A(dhs)
HWC: 
NPH: 
NP4578A(dhs)
NMO: 
HLA: 
HUT: 
HTI: 
HMU: 
HTU: 
NMG: 
HVO: 
HME: 
HFX_2305(dhs) HFX_5233(dhs)
HJE: 
HBO: 
HXA: 
NAT: 
NPE: 
NGE: 
HRU: 
NOU: 
SALI: 
HLR: 
TAC: 
TVO: 
PTO: 
FAC: 
TAR: 
PHO: 
PAB: 
PAB0511(dys1)
PFU: 
PFI: 
PYN: 
PYA: 
PYS: 
TKO: 
TON: 
TGA: 
TGAM_1020(dhys)
TSI: 
TBA: 
THE: 
THA: 
THM: 
TLT: 
THS: 
TNU: 
PPAC: 
ABI: 
ACF: 
APE: 
ACJ: 
SMR: 
SHC: 
IHO: 
DKA: 
DMU: 
DFD: 
TAG: 
IAG: 
THG: 
HBU: 
PFM: 
SSO: 
SOL: 
STO: 
SAI: 
SACN: 
SACR: 
SACS: 
SIS: 
SIA: 
SIM: 
SID: 
SIY: 
SIN: 
SII: 
SIH: 
SIR: 
SIC: 
MSE: 
MCN: 
AHO: 
PAI: 
PIS: 
PCL: 
PAS: 
PYR: 
POG: 
TNE: 
CMA: 
TUZ: 
TTN: 
VDI: 
VMO: 
TPE: 
THB: 
ASC: 
CLG: 
FFO: 
NMR: 
NIR: 
NKR: 
CSY: 
NGA: 
NVN: 
NEV: 
CSU: 
NEQ: 
KCR: 
HAH: 
 » show all
Taxonomy
Reference
1  [PMID:1690726]
  Authors
Yoshioka H, Ramirez F.
  Title
Pro-alpha 1(XI) collagen. Structure of the amino-terminal propeptide and expression of the gene in tumor cell lines.
  Journal
J. Biol. Chem. 265 (1990) 6423-6.
  Sequence
[hsa:1301]
Reference
2  [PMID:9188485]
  Authors
Wolff EC, Folk JE, Park MH.
  Title
Enzyme-substrate intermediate formation at lysine 329 of human deoxyhypusine synthase.
  Journal
J. Biol. Chem. 272 (1997) 15865-71.
Reference
3  [PMID:9285092]
  Authors
Chen KY, Liu AY.
  Title
Biochemistry and function of hypusine formation on eukaryotic initiation factor 5A.
  Journal
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Reference
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Ober D, Hartmann T.
  Title
Deoxyhypusine synthase from tobacco. cDNA isolation, characterization, and bacterial expression of an enzyme with extended substrate specificity.
  Journal
J. Biol. Chem. 274 (1999) 32040-7.
  Sequence
[up:Q9SC80]
Reference
5  [PMID:10611289]
  Authors
Ober D, Hartmann T.
  Title
Homospermidine synthase, the first pathway-specific enzyme of pyrrolizidine alkaloid biosynthesis, evolved from deoxyhypusine synthase.
  Journal
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 96 (1999) 14777-82.
  Sequence
[up:Q9SC14]
Reference
6  [PMID:10028184]
  Authors
Wolff EC, Park MH.
  Title
Identification of lysine350 of yeast deoxyhypusine synthase as the site of enzyme intermediate formation.
  Journal
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7  [PMID:10734052]
  Authors
Wolff EC, Wolff J, Park MH.
  Title
Deoxyhypusine synthase generates and uses bound NADH in a transient hydride transfer mechanism.
  Journal
J. Biol. Chem. 275 (2000) 9170-7.
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  Authors
Joe YA, Wolff EC, Park MH.
  Title
Cloning and expression of human deoxyhypusine synthase cDNA. Structure-function studies with the recombinant enzyme and mutant proteins.
  Journal
J. Biol. Chem. 270 (1995) 22386-92.
  Sequence
[hsa:1725]
Reference
9  [PMID:7592594]
  Authors
Tao Y, Chen KY.
  Title
Molecular cloning and functional expression of Neurospora deoxyhypusine synthase cDNA and identification of yeast deoxyhypusine synthase cDNA.
  Journal
J. Biol. Chem. 270 (1995) 23984-7.
  Sequence
[ncr:NCU05418]
Other DBs
ExplorEnz - The Enzyme Database: 
IUBMB Enzyme Nomenclature: 
ExPASy - ENZYME nomenclature database: 
BRENDA, the Enzyme Database: 
CAS: 
127069-31-2

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