リドックス・パートナー・バインディングがシトクロームP450の構成動態に与える影響
Dipanwita Batabyal1, Logan S Richards1, Thomas L Poulos1
1Departments of Molecular Biology and Biochemistry, Pharmaceutical Sciences, and Chemistry, University of California , Irvine, California 92697-3900, United States.
サイトクロームP450カムには,プチダレドキシン (Pdx) が必要である. Pdx結合は活性部位を安定させ,酸素活性化に必要な陽子リレーを可能にします.
科学分野:
- 生物化学
- 酵素学
- 構造生物学
背景:
- プチダレドキシン (Pdx) を含むサイトクロームP450カム (P450cam) の結晶構造は,開いた形状を示している.
- Pdx結合は,陽子リレーネットワーク経由でO2活性化のためにAsp251を解放すると仮定されている.
- オープン状態の緩やかな基板の相互作用は,観察された水酸化選択性と矛盾しています.
研究 の 目的:
- P450camのPdx結合によって誘発される形状の変化を調査する.
- オープンコンフォームと基板結合と触媒活性を調和させる.
- Pdx依存の触媒におけるAsp251の役割を明らかにする.
主な方法:
- P450cam-Pdx相互作用の分子ダイナミクスシミュレーション
- ワイルドタイプとR186A変異体P450camの酵素活性測定
- 結合したP450カムのX線結晶図
主要な成果:
- Pdx結合は,活性部位を安定させ,カンファーの移動性を減少させる形状を好みます.
- 陽子リレーネットワークと互換性のある部分的にオープンな形状が維持されます.
- R186A変異体は Pdxなしの活性を示しており,Asp251の放出が重要なことを示しています.
- X線構造はR186A変異体との結合を確認した.
結論:
- Pdx結合はP450カムの活性部位を安定させ,同時にO2活性化のための陽子リレーを容易にする.
- 塩橋からのAsp251の放出はP450カムの機能に不可欠です.
- これらの発見は,P450カム触媒における陽子結合電子移転を可能にするPdxの役割を支持する.
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