熱い酸化剤である3-NO2Y122ラジカルは,リボヌクレオチド還元酵素におけるコンフォーマーションゲーティングを明らかにする
Kenichi Yokoyama1, Ulla Uhlin, JoAnne Stubbe
1Department of Chemistry, Massachusetts Institute of Technology, 77 Massachusetts Avenue, Cambridge, Massachusetts 02139-4307, United States.
この研究は,改変されたEscherichia coliのリボヌクレオチド還元酵素 (RNR) が,ニトロチロシル基 (NO(2) Y(•)) を使用して,陽子結合電子伝送 (PCET) を解離する方法を示しています. この解離は,酵素の速度を制限するコンフォメーションゲーティングステップを明らかにし,RNR触媒への新しい洞察を提供します.
科学分野:
- バイオケミストリー バイオケミストリー
- 酵素の動力学について
- タンパク質の化学的性質 タンパク質の化学的性質
背景:
- エシェリキア大腸菌のリボヌクレオチド還元酵素 (RNR) は,DNA合成に不可欠なα2β2酵素である.
- カタリシスには,ディフェリック・タイロシル・ラジカル (Y(•)) コファクターと長距離プロトン・カップル電子移転 (PCET) が含まれる.
- 速度を制限するステップは,PCETのラジカル伝播を遮断するコンフォーメーションゲーティングです.
研究 の 目的:
- RNRにおけるPCET解離のメカニズムを,サイト特異に組み込まれた3-ニトロチロジン (NO(2) Y) 残留物を用いて調査する.
- 正常な急激の拡散を防ぐことによって,コンフォメーションゲーティングのステップを明らかにし,特徴づけること.
主な方法:
- RNRのβ2サブユニットに3-ニトロチロジン (NO(2) Yのサイト固有の組み込み.
- ディフェリック-NO(2)Y(•) コファクターの組立.
- ストップフロー吸収スペクトルコピー,急速凍結消火 EPR,および急速化学消火方法を用いた運動分析.
- 経路ミュータントに関する研究.
主要な成果:
- 40秒の半減期を持つディフェリリック-NO(2) Y(•) コファクターが生成されました.
- NO(2) Y(•) 減少は,二相運動 (283 と 67 s(-1)) で発生しました.
- デオキシチチジン二酸化物 (dCDP) 産生と新しいチロシル基 (Y(•)) の形成は,それぞれ107s(-1) と97s(-1で観察されました.
- ミュータントの研究は,新しいY (((•) が主にβ2サブユニットのY356にあることを示しました.
結論:
- この研究では,RNRにおけるPCETのコンフォーマーションゲーティングを成功裏に明らかにしました.
- NO(2) Y(•) をニトロチロシナートに還元するPCET解離のためのメカニズムが提案されています.
- これらの発見は,RNRの活動と急性拡散の規制に関する新しい洞察を提供します.
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