通过脉冲EPR实验和构造分布建模分析神经元和可诱导NOS异型中的FMN-heme域间对接相互作用

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:

• 氧化合成酶 (NOSs) 是一种对氧化生产至关重要的亚血蛋白.
• 在NOS中高效的域间电子转移 (IET) 取决于FMN和heme域的对接.
• 了解NOS领域动态是阐明酶功能和调节的关键.

研究的目的:

• 为了研究神经元NOS (nNOS) 和可诱导NOS (iNOS) oxyFMN结构中的FMN-heme域间对接.
• 量化NOS对接综合体的稳定能量和群体.
• 为了将形状动态与NOS异型之间的IET率差异相关联.

主要方法:

• 利用放松诱导的二极模拟增强 (RIDME) 技术来测量磁二极相互作用.
• 采用了中等尺度的蒙特卡洛计算来建模NOS形状分布.
• 集成的五脉冲和缩放的四脉冲RIDME数据,以提高精度.

主要成果:

• 对于nNOS和iNOS (-3.8 kcal/mol),FMN-heme域对接能量相似,反映了保留的接口.
• 在nNOS (~0.19) 和iNOS (~0.23) 之间,FMN-heme域对接概率有所不同.
• 域间连接长度和接口地形的变化可能解释了不同的对接概率.

结论:

• 构造动态显著影响NOS异型中的FMN-heme域间对接.
• 对接动态的差异占FMN-heme IET率观察到的变化的很大一部分.
• 该研究提供了对NOS家族成员差异性酶活性结构基础的见解.