リガンドとレドックス・パートナーの結合は,シトクロームP450カム (CYP101A1) で新しい適合状態を生成する
Alec H Follmer1, Sarvind Tripathi2, 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は開いた状態と閉じた状態の間でシフトする. 新しい構造は,シアン化物結合が大きな形状変化を誘導し,P450酵素触媒にとって重要な新しい活性部位アクセスチャネルを開くことを明らかにします.
科学分野:
- 生物化学
- 構造生物学
- 酵素学
背景:
- サイトクロームP450 (P450s) は,異なる閉ざされた状態と開いた状態で存在します.
- P450camに対するプチダレドキシン (Pdx) のようなレドックスパートナー結合は,オープン状態を好み,潜在的に陽子リレーとO-O結合の分裂を促進します.
- オキシ-P450カム-Pdx中間体は不安定ですが,シアン化物 (CN-) 複合体は安定したミミクとして機能します.
研究 の 目的:
- P450camの構造と形状の変化を,そのリドックスパートナーであるプチダレドキシンとの複合結合で解明する.
- P450の触媒メカニズムにおける形状ダイナミクスの役割を調査する.
主な方法:
- P450cam-Pdx-CN-複合体のX線結晶学
- 残留物の再配置やチャネル形成を含む形状の変化の分析
主要な成果:
- CN-を持つP450cam- Pdx複合体の結晶構造を決定した.
- シアン化物結合は,プロリン残基のシス/トランスイソメリゼーションを含む,重要な形状変化を引き起こした.
- 大規模な活性サイト残留物の再配置と新しい活性サイトアクセスチャネル (チャネル2) の形成が観察されました.
結論:
- P450cam-Pdx-CN-構造は,P450の形状の柔軟性についての洞察を提供します.
- 新しく特定されたチャネル2は,アロステル基板結合とダイナミックカップリングに関する以前の発見を支持する.
- 大規模な形状の変化と動態は,P450酵素の触媒機能に不可欠です.
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