P77671 (ALLB_ECOLI) Reviewed, UniProtKB/Swiss-Prot
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May 1, 2013.
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| Protein names | Recommended name: Allantoinase EC=3.5.2.5 Alternative name(s): Allantoin-utilizing enzyme | ||||||
| Gene names |
| ||||||
| Organism | Escherichia coli (strain K12) [Reference proteome] [HAMAP] | ||||||
| Taxonomic identifier | 83333 [NCBI] | ||||||
| Taxonomic lineage | Bacteria › Proteobacteria › Gammaproteobacteria › Enterobacteriales › Enterobacteriaceae › Escherichia › ![]() |
Protein attributes
| Sequence length | 453 AA. |
| Sequence status | Complete. |
| Protein existence | Evidence at protein level |
General annotation (Comments)
| Function | Catalyzes the conversion of allantoin (5-ureidohydantoin) to allantoic acid by hydrolytic cleavage of the five-member hydantoin ring. Ref.1 Ref.5 |
| Catalytic activity | (S)-allantoin + H2O = allantoate. Ref.5 |
| Cofactor | Binds 2 zinc ions per subunit Probable. Can also use nickel, cobalt or manganese. Ref.5 Ref.6 |
| Enzyme regulation | Severely inhibited by copper, and competitively inhibited by dithiothreitol (DTT). Zinc concentrations above 2.5 mM and cobalt or nickel concentrations above 1 mM are inhibitors. Ref.5 Ref.6 |
| Pathway | Nitrogen metabolism; (S)-allantoin degradation; allantoate from (S)-allantoin: step 1/1. HAMAP-Rule MF_01645 |
| Subunit structure | Homotetramer. Ref.5 |
| Induction | |
| Post-translational modification | Carbamylation allows a single lysine to coordinate two zinc ions By similarity. HAMAP-Rule MF_01645 |
| Miscellaneous | The zinc-containing form utilizes only the (S)-isomer of allantoin, whereas the cobalt-containing form prefers the (S)-isomer, but also hydrolyzes the (R)-isomer at about 1/10 the rate. HAMAP-Rule MF_01645 |
| Sequence similarities | Belongs to the DHOase family. Allantoinase subfamily. |
| Biophysicochemical properties | Kinetic parameters: KM=4.2 mM for allantoin (at 40 degrees Celsius and pH 8.0) Ref.5 Ref.6 KM=17.0 mM for allantoin (in zinc-supplemented medium at 37 degrees Celsius and pH 7.4) KM=19.5 mM for allantoin (in cobalt-supplemented medium at 37 degrees Celsius and pH 7.4) KM=80.0 mM for allantoin (in nickel-supplemented medium at 37 degrees Celsius and pH 7.4) Vmax=101 µmol/min/mg enzyme (in zinc-supplemented medium at 37 degrees Celsius and pH 7.4) Vmax=8.1 µmol/min/mg enzyme (in cobalt-supplemented medium (20mM) at 37 degrees Celsius and pH 7.4) Vmax=6.7 µmol/min/mg enzyme (at 40 degrees Celsius and pH 8.0) Vmax=3.9 µmol/min/mg enzyme (in cobalt-supplemented medium (2mM) at 37 degrees Celsius and pH 7.4) Vmax=0.7 µmol/min/mg enzyme (without added metal at 37 degrees Celsius and pH 7.4) pH dependence: Optimum pH is 7.5-8.0. The optimal activity is at pH 8.8 for zinc-containing form and pH 9.0 for cobalt-containing form. Temperature dependence: Optimum temperature is 40-45 degrees Celsius. |
Ontologies
| Keywords | |
|---|---|
| Biological process | Purine metabolism |
| Ligand | Metal-binding Zinc |
| Molecular function | Hydrolase |
| Technical term | 3D-structure Complete proteome Direct protein sequencing Reference proteome |
| Gene Ontology (GO) | |
| Biological_process | allantoin assimilation pathway Inferred from direct assay Ref.6. Source: EcoCyc purine nucleobase metabolic processInferred from electronic annotation. Source: UniProtKB-KW |
| Cellular_component | cytoplasm Inferred from direct assay PubMed 19248789. Source: EcoliWiki |
| Molecular_function | allantoinase activity Inferred from direct assay Ref.6. Source: EcoCyc cobalt ion bindingInferred from electronic annotation. Source: InterPro zinc ion bindingInferred from direct assay Ref.6. Source: EcoCyc |
| Complete GO annotation... | |
Sequence annotation (Features)
| Feature key | Position(s) | Length | Description | Graphical view | Feature identifier | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molecule processing | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Chain | 1 – 453 | 453 | Allantoinase HAMAP-Rule MF_01645 | PRO_0000165942 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sites | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Metal binding | 59 | 1 | Zinc 1 By similarity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Metal binding | 61 | 1 | Zinc 1 By similarity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Metal binding | 146 | 1 | Zinc 1; via carbamate group By similarity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Metal binding | 146 | 1 | Zinc 2; via carbamate group By similarity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Metal binding | 186 | 1 | Zinc 2 By similarity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Metal binding | 242 | 1 | Zinc 2 By similarity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Metal binding | 315 | 1 | Zinc 1 By similarity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Amino acid modifications | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Modified residue | 146 | 1 | N6-carboxylysine By similarity | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Secondary structure | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Helix Strand Turn | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 3 – 9 | 7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 11 – 13 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 18 – 20 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 22 – 26 | 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 29 – 35 | 7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 40 – 45 | 6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 50 – 53 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 55 – 60 | 6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 73 – 82 | 10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 85 – 90 | 6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 93 – 97 | 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 102 – 112 | 11 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 113 – 115 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 117 – 122 | 6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 131 – 133 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 134 – 140 | 7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 145 – 148 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 166 – 179 | 14 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 183 – 186 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 190 – 200 | 11 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 201 – 204 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 208 – 213 | 6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 217 – 234 | 18 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 238 – 240 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 246 – 257 | 12 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 262 – 266 | 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 269 – 272 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 275 – 281 | 7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 283 – 285 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 294 – 305 | 12 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 321 – 324 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 328 – 330 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 338 – 340 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 341 – 349 | 9 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 350 – 353 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 357 – 364 | 8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 366 – 371 | 6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 388 – 394 | 7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Helix | 401 – 403 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 406 – 408 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 412 – 415 | 4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 417 – 419 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 421 – 427 | 7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Beta strand | 430 – 434 | 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Turn | 435 – 437 | 3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sequences
| ||||||||||||||||||
References
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| [1] | "Genetic analysis of a chromosomal region containing genes required for assimilation of allantoin nitrogen and linked glyoxylate metabolism in Escherichia coli." Cusa E., Obradors N., Baldoma L., Badia J., Aguilar J. J. Bacteriol. 181:7479-7484(1999) [PubMed] [Europe PMC] [Abstract] Cited for: NUCLEOTIDE SEQUENCE [GENOMIC DNA], FUNCTION. Strain: K12 / ECL1. |
| [2] | "Sequence of minutes 4-25 of Escherichia coli." Chung E., Allen E., Araujo R., Aparicio A.M., Davis K., Duncan M., Federspiel N., Hyman R., Kalman S., Komp C., Kurdi O., Lew H., Lin D., Namath A., Oefner P., Roberts D., Schramm S., Davis R.W. Submitted (JAN-1997) to the EMBL/GenBank/DDBJ databases Cited for: NUCLEOTIDE SEQUENCE [LARGE SCALE GENOMIC DNA]. Strain: K12 / MG1655 / ATCC 47076. |
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| + | Additional computationally mapped references. |
Cross-references
Sequence databases | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| EMBL GenBank DDBJ | U89279 Genomic DNA. Translation: AAB93853.1. U82664 Genomic DNA. Translation: AAB40264.1. U00096 Genomic DNA. Translation: AAC73614.1. AP009048 Genomic DNA. Translation: BAE76290.1. | ||||||||||||
| PIR | G64782. | ||||||||||||
| RefSeq | NP_415045.1. NC_000913.2. YP_488802.1. NC_007779.1. | ||||||||||||
3D structure databases | |||||||||||||
| PDBe RCSB PDB PDBj |
| ||||||||||||
| ProteinModelPortal | P77671. | ||||||||||||
| SMR | P77671. Positions 2-451. | ||||||||||||
| ModBase | Search... | ||||||||||||
Protein-protein interaction databases | |||||||||||||
| IntAct | P77671. 7 interactions. | ||||||||||||
| STRING | 511145.b0512. | ||||||||||||
Protocols and materials databases | |||||||||||||
| StructuralBiologyKnowledgebase | Search... | ||||||||||||
Genome annotation databases | |||||||||||||
| EnsemblBacteria | AAC73614; AAC73614; b0512. BAE76290; BAE76290; BAE76290. | ||||||||||||
| GeneID | 12930868. 945134. | ||||||||||||
| KEGG | ecj:Y75_p0498. eco:b0512. | ||||||||||||
| PATRIC | 32116181. VBIEscCol129921_0532. | ||||||||||||
Organism-specific databases | |||||||||||||
| EchoBASE | EB3384. | ||||||||||||
| EcoGene | EG13619. allB. | ||||||||||||
Phylogenomic databases | |||||||||||||
| eggNOG | COG0044. | ||||||||||||
| HOGENOM | HOG000219146. | ||||||||||||
| KO | K01466. | ||||||||||||
| OMA | CRLHICH. | ||||||||||||
| ProtClustDB | PRK08044. | ||||||||||||
Enzyme and pathway databases | |||||||||||||
| BioCyc | EcoCyc:G6281-MONOMER. ECOL316407:JW0500-MONOMER. MetaCyc:G6281-MONOMER. | ||||||||||||
| SABIO-RK | P77671. | ||||||||||||
| UniPathway | UPA00395; UER00653. | ||||||||||||
Gene expression databases | |||||||||||||
| Genevestigator | P77671. | ||||||||||||
Family and domain databases | |||||||||||||
| HAMAP | MF_01645. Hydantoinase. | ||||||||||||
| InterPro | IPR017593. Allantoinase. IPR011059. Metal-dep_hydrolase_composite. [Graphical view] | ||||||||||||
| SUPFAM | SSF51338. Metalo_hydrolase. 1 hit. | ||||||||||||
| TIGRFAMs | TIGR03178. allantoinase. 1 hit. | ||||||||||||
| ProtoNet | Search... | ||||||||||||
Other | |||||||||||||
| EvolutionaryTrace | P77671. | ||||||||||||
Entry information
| Entry name | ALLB_ECOLI | ||||||||
| Accession | Primary (citable) accession number: P77671 Secondary accession number(s): Q2MBR6 | ||||||||
| Entry history |
| ||||||||
| Entry status | Reviewed (UniProtKB/Swiss-Prot) | ||||||||
| Annotation program | Prokaryotic Protein Annotation Program | ||||||||
Relevant documents
| Escherichia coli Escherichia coli (strain K12): entries and cross-references to EcoGene |
| PATHWAY comments Index of metabolic and biosynthesis pathways |
| PDB cross-references Index of Protein Data Bank (PDB) cross-references |
| SIMILARITY comments Index of protein domains and families |

Clusters with
