我们之间没有桥梁:EXAFS和计算证实两个遥远的铁离子构成单氧化酶 (AlkB) 的活性位点
Clorice R Reinhardt1, Juliet A Lee2, Lauren Hendricks2
1Department of Chemical Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, United States.
单氧酶 (AlkB) 酶具有独特的铁结合活性位点. 谱学和模拟研究证实没有桥接联体,而D190起着关键的催化作用.
科学领域:
- 生物化学和酶学
- 结构生物学
- 光谱学
背景情况:
- 单氧酶 (AlkB) 对于环境中的氧化至关重要.
- 最近的冷电子显微镜 (cryo-EM) 模型显示了一个不寻常的胺丰富的二铁活性部位,缺乏桥接配体.
- 潜在的光降解或辐射损伤可以解释缺失的桥梁, 需要进一步的调查.
研究的目的:
- 通过光谱学阐明单氧酶 (AlkB) 的活性位结构,避免光损伤.
- 确定保存的碳酸盐残留物 (E281和D190) 在AlkB活性位结构和催化中的作用.
- 验证冷电磁结构模型,并为分子动力学 (MD) 模拟提供信息.
主要方法:
- 在避免光损坏的条件下进行扩展X射线吸收细结构 (EXAFS) 光谱.
- 基于EXAFS数据进行的分子动力学 (MD) 模拟.
- 保存的碳酸盐残留物 (E281和D190) 的位点定向突变,然后进行光谱和活性测定.
主要成果:
- EXAFS数据证实了冷-EM结构,显示了一个由9个histidines连接的二铁活性位点,铁离子至少分开5 Å.
- MD模拟证实了EXAFS的发现,表明E281和D190都不太可能作为桥接连体.
- 显示E281的突变对前边缘特征和活动的影响很小, D190的变种表现出显著降低的活性,这表明它具有关键的但尚未完全理解的催化作用.
结论:
- 单氧酶 (AlkB) 的活性位点具有非桥接的二铁中心,由histidines结合,在冷EM和EXAFS中一致.
- 保存的残留物D190对于AlkB催化至关重要,尽管其作为非桥接联体的精确功能需要进一步研究.
- 由于E281在活动中没有重要作用,因此不太可能成为桥接联体.
更多相关视频
10:01Protein Film Infrared Electrochemistry Demonstrated for Study of H2 Oxidation by a [NiFe] Hydrogenase
Published on: December 4, 2017
12:08Monitoring the Reductive and Oxidative Half-Reactions of a Flavin-Dependent Monooxygenase using Stopped-Flow Spectrophotometry
Published on: March 18, 2012
相关概念视频
Oxidative Cleavage of Alkenes: Ozonolysis
Ozone is a symmetrical bent molecule stabilized by a resonance structure.
Oxidation of Alkenes: Syn Dihydroxylation with Potassium Permanganate
Alkynes to Carboxylic Acids: Oxidative Cleavage
Oxidation of Alkenes: Syn Dihydroxylation with Osmium Tetraoxide
Cofactors and Coenzymes
Cofactors can be metallic ions or organic molecules called coenzymes. These types of helper...
Oxymercuration-Reduction of Alkenes
