几乎同质的光敏感胺基脊柱替代允许酶活性在核糖酶中切换
Dirk Wildemann1, Cordelia Schiene-Fischer, Tobias Aumüller
1Max-Planck Research Unit for Enzymology of Protein Folding, Weinbergweg 22, D-06120 Halle/Saale, Germany.
Journal of the American Chemical Society
|April 3, 2007
概括
用氧结合物对蛋白质骨干进行光开关,可以控制生物活性. 修改后的RNase S在暴露于紫外线光线时显示了废除的酶活性,这是可逆的.
科学领域:
- 生物化学 生物化学
- 结构生物学 结构生物学
- 摄影化学的使用.
背景情况:
- 核酶S (RNase S) 是研究蛋白质结构功能关系的模型酶.
- 蛋白质的特定位点修改允许精确研究分子机制.
- 可光切换的分子可以在光照射时改变蛋白质构造和活性.
研究的目的:
- 为了研究蛋白质骨干光开关对酶生物活性的影响.
- 使用硫基化方法创建一个可光切换的RNase S变体.
- 评估可逆性和对酶活性的影响.
主要方法:
- 一种硫基化S-衍生物的化学合成.
- 将S蛋白与修改后的S重组,形成psi[CS-NH](4) -RNase S.
- 紫外线照射 (254nm) 诱导光异构化和通过cCMP水解速率评估酶活性.
主要成果:
- psi[CS-NH](4) -RNase S具有与本地RNase S.相似的热力学稳定性和不扰乱的酶活性.
- 紫外线照射会诱导可逆的thioxopeptide键的 cis/trans 异体化.
- psi[CS-NH](4) -RNase S的cis异构体显示完全废除了酶活性,在热再聚合后恢复.
结论:
- 硫酸键作为一个有效的光开关来控制蛋白质骨干结构.
- 蛋白质的位点定向光交换可以反向调节它们的生物活性.
- 这种方法为探测蛋白质功能和设计响应光的生物分子提供了一种多功能工具.


