对二元化同化NADPH依赖的硫酸盐还原酶的结构揭示了二黄胺还原酶结合的最小接口

科学领域:

• 生物化学 生化学
• 结构生物学 结构生物学
• 微生物学 微生物学

背景情况:

• 来自大肠杆菌的同化硫酸盐还原酶 (SiR) 对硫代谢至关重要,将硫酸盐转化为硫化物.
• SiR包括一个二黄蛋白和一个血蛋白子单元,但由于酶的灵活性,它们的相互作用机制在结构上仍然没有特征.
• 以前的高分辨率结构分析受到酶固有的灵活性和变性问题所阻碍.

研究的目的:

• 为了确定大肠杆菌SiR黄蛋白/血蛋白复合体的近原子分辨率结构.
• 阐明调控异构体复合体形成的分子相互作用.
• 确定结构决定因素,使SiR亚单元相互作用与植物同类物区分开来.

主要方法:

• 采用一种新的冷电子显微镜 (cryo-EM) 方法,将肉龙®的浸泡系统与化脂质相结合.
• 采用最小的异构聚合物复合物来减少样本异构性.
• 在高分辨率数据集中应用了多对应式冷电磁图像分析算法.

主要成果:

• 确定了最小SiR黄蛋白/血蛋白异构体的2.78 Å分辨率的冷EM结构.
• 揭示了在复合体内的特定分子接口中介子单元协会.
• 确定了结构特征,区分大肠杆菌SiR亚单元协会与玉米 (Zea mays) SiR的协会.

结论:

• 这项研究提供了对Escherichia coli SiR复合体灵活性的首次高分辨率结构洞察.
• 这些发现澄清了黄蛋白和血蛋白子单元之间的相互作用接口.
• 这些结构信息为了解基质通道和硫酸盐还原酶的进化分歧提供了基础.