人类血红基二氧化酶的形态可塑性
Khoa N Pham1, Ariel Lewis-Ballester1, Syun-Ru Yeh1
1Department of Physiology and Biophysics, Albert Einstein College of Medicine, The Bronx, New York 10461, United States.
结构研究显示,与人体二氧化酶 (hTDO) 不同,人体二氧化酶 (hIDO1) 具有显著的可塑性. 在hIDO1中,CO光解触发了基质和CO迁移,突出了不同的酶动态.
科学领域:
- 生物化学
- 结构生物学
- 酵素学
背景情况:
- 人体氨酸二氧化酶1 (hIDO1) 和人体氨酸二氧化酶 (hTDO) 是通过kynurenine路径降解l-氨酸 (Trp) 的血红蛋白.
- 这两种酶具有相似的活性部位和催化机制,但具有不同的功能性质.
研究的目的:
- 通过使用一氧化碳 (CO) 作为结构探针,研究酶结构如何编码不同的功能.
- 在X射线照射下比较hIDO1和hTDO的结构动态.
主要方法:
- 在冷温度 (100 K) 的X射线晶体学中,CO和Trp与hIDO1和hTDO结合.
- 光化学中间体和基质/连接体结合点的分析.
主要成果:
- 在hIDO1-CO-Trp中观察到一种意想不到的光化学中间体,即X射线照射光解CO,导致Trp和CO迁移到临时结合位点 (Sa*).
- 这种hIDO1的迁移伴随着JK-LoopC的显著构造变化,显示出高蛋白质可塑性.
- 相比之下,CO和Trp在类似条件下的hTDO活动部位中保持结合,这表明结构更为刚性.
结论:
- hIDO1具有显著的形状可塑性,允许在CO光解时进行大规模的配体和基质迁移.
- 与hIDO1相比,hTDO的蛋白质结构显著更为刚硬.
- 这些发现为基于血红素的二氧化酶的结构功能关系提供了关键的见解,并指导了抑制剂的设计.
更多相关视频
08:02Benchtop Immobilized Metal Affinity Chromatography, Reconstitution and Assay of a Polyhistidine Tagged Metalloenzyme for the Undergraduate Laboratory
Published on: August 23, 2018
10:24Defining Hsp33's Redox-regulated Chaperone Activity and Mapping Conformational Changes on Hsp33 Using Hydrogen-deuterium Exchange Mass Spectrometry
Published on: June 7, 2018
相关概念视频
Cooperative Allosteric Transitions
Cooperative Allosteric Transitions
Cooperative Allosteric Transitions
Gene Families
Occasionally these regions can be adapted to take on new roles within the organism, becoming novel genes...
¹H NMR of Conformationally Flexible Molecules: Variable-Temperature NMR
Protein and Protein Structure
A protein's shape is critical to its function. For example, an enzyme...
