Resolución de las funciones clave de la histidina de bolsillo distal en las reductasas de nitrito del citocromo C

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• Microbiología Microbiología.
• Ciencias ambientales Ciencias ambientales.

Sus antecedentes:

• Las citocromo c nitrito reductasas son enzimas esenciales en el ciclo biogeoquímico del nitrógeno.
• Estas enzimas catalizan la reducción de seis electrones de nitrito a amonio utilizando centros multihemos.
• Una característica clave es un hemo catalíticamente activo con ligandos proximales y distales, incluida una histidina conservada.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el papel de la histidina distal en la función de la citocromo c nitrito reductasa del penta-hemo.
• Para caracterizar una enzima variante con sustitución de Asn por la histidina distal.

Principales métodos:

• Construcción variante de la enzima (sustitución distal de His a Asn).
• Estudios electroquímicos para evaluar las propiedades de unión y redox.
• Análisis estructurales y espectroscópicos de la actividad enzimática.

Principales resultados:

• La variante con deficiencia de histidina distal perdió la capacidad de reducción de nitrito pero mantuvo la reducción de hidroxilamina.
• Los datos electroquímicos mostraron la unión simultánea de nitrito y electrones en el hemo catalítico en la variante.
• La histidina distal facilita la unión rápida de nitrito y se propone orientar el nitrito para la escisión de enlaces N-O.

Conclusiones:

• La histidina distal es crítica para la reducción de nitritos, probablemente al orientar el sustrato para la catálisis.
• Este residuo también aumenta la velocidad de unión del nitrito al hemo catalítico en la enzima nativa.
• Los hallazgos tienen implicaciones para la comprensión de los mecanismos de las enzimas redox y los determinantes catalíticos en las enzimas multicéntricas.