一氧化碳诱导的活性位点的分解 [Ni-4Fe-5S] 集群的CO脱酶
Holger Dobbek1, Vitali Svetlitchnyi, Jago Liss
1Laboratorium für Proteinkristallographie, Universität Bayreuth, Bayreuth, Germany. Holger.Dobbeck@uni-bayreuth.de
晶体结构揭示了一氧化碳脱酶 (CODHs) 内的Ni协调环境的差异. 该研究表明,CODHII中的[Ni-4Fe-4S]集群是来自活性[Ni-4Fe-5S]集群的非活性形式.
科学领域:
- 生物化学 生物化学
- 结构生物学 结构生物学
- 酶学 是一种酶学.
背景情况:
- 已经报告了含有Ni,Fe和S的各种一氧化碳脱酶 (CODH) 的晶体结构.
- 厌氧细菌的CODHs具有一个集群C活性位点与Ni,Fe和S,显示不同物种的Ni协调环境的变化.
- 之前的研究强调了蛋白质折叠的结构相似之处,但从*Carboxydothermus hydrogenoformans*,*Rhodospirillum rubrum*和*Moorella thermoacetica*的*CODHs的C集群内Ni协调的显著差异.
研究的目的:
- 阐明 *Carboxydothermus hydrogenoformans* CODH II (CODHII(Ch) 中的 C 的结构与其蛋白质功能之间的关系.
- 在不同的条件下研究CODHII的结构变化和它们对催化活性的影响.
主要方法:
- 在不同的结晶条件下确定CODHII ((Ch) 的CO氧化活性.
- 使用dithiothreitol或dithionite作为降解剂在N(2) 或CO大气下制备的酶晶体.
- 在各种条件下,CODHII ((Ch) 的溶解晶体结构在1.1至1.6 Å的分辨率下.
主要成果:
- 完全活跃的CODHII (((Ch) 在N (((2) 下与二化物化,显示了活跃的[Ni-4Fe-5S]集群.
- 短时间暴露于二氧化碳与二氧化二醇产生了具有催化能力的CODHII ((Ch) 与减少CO的[Ni-4Fe-5S]集群.
- 长时间的CO处理导致活动丧失和形成一个缺少mu(2) -S连接体的非活性[Ni-4Fe-4S]集群,起源于[Ni-4Fe-5S]集群.
结论:
- 在CODHII中的[Ni-4Fe-4S]集群代表了活性[Ni-4Fe-5S]集群的无活化分解产物.
- 在Ni协调环境中的结构差异显著影响CODH的功能.
- 了解这些结构功能关系对于CODH酶机制至关重要.
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