Белок с неизвестной функцией из бактерии variovorax paradoxus способен образовывать основание шиффа с молекулой plp при аминокислотной замене N174K

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Пиридоксаль-5´-фосфат (PLP)-зависимые ферменты являются одной из наиболее широко представленных групп ферментов в организме, где выполняют более 150 различных каталитических функций. На основании трехмерной структуры представители этой группы подразделяются на семь (I–VII) различных типов укладки. Связывание кофактора у этих ферментов происходит за счет образования основания Шиффа с консервативным остатком лизина, находящимся в активном центре. Недавно обнаруженный нами белок из бактерии Variovorax paradoxus (VAPA), относящийся по структуре к IV типу укладки и имеющий значительное структурное сходство с трансаминазами, содержит остаток аспарагина в положении каталитического лизина у трансаминаз IV типа укладки и, как следствие, не может образовывать основание Шиффа с PLP и не имеет аминотрансферазной активности. В работе получена мутантная форма белка VAPA с заменой N174K и установлена ее пространственная структура. Анализ полученных данных показал, что введенная мутация восстанавливает способность VAPA образовывать основание Шиффа с кофактором.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. О. Илясов

Федеральный исследовательский центр “Фундаментальные основы биотехнологии” РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: kmb@inbi.ras.ru
Россия, Москва

М. Е. Миняев

Институт органической химии РАН

Email: kmb@inbi.ras.ru
Россия, Москва

Т. В. Ракитина

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: kmb@inbi.ras.ru
Россия, Москва

А. К. Бакунова

Федеральный исследовательский центр “Фундаментальные основы биотехнологии” РАН

Email: kmb@inbi.ras.ru
Россия, Москва

В. О. Попов

Федеральный исследовательский центр “Фундаментальные основы биотехнологии” РАН

Email: kmb@inbi.ras.ru
Россия, Москва

Е. Ю. Безсуднова

Федеральный исследовательский центр “Фундаментальные основы биотехнологии” РАН

Email: kmb@inbi.ras.ru
Россия, Москва

К. М. Бойко

Федеральный исследовательский центр “Фундаментальные основы биотехнологии” РАН

Email: kmb@inbi.ras.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Boyko K.M., Matyuta I.O., Nikolaeva A.Y. et al. // Crystals. 2022. V. 12. P. 619. https://doi.org/10.3390/cryst12050619
  2. Christen P., Mehta P.K. // Chem. Rec. 2001. V. 1. P. 436. https://doi.org/10.1002/tcr.10005
  3. Bezsudnova E.Y., Popov V.O., Boyko K.M. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2020. V. 104. P. 2343. https://doi.org/10.1007/s00253-020-10369-6
  4. Catazaro J., Caprez A., Guru A. et al. // Proteins. 2014. V. 82. P. 2597. https://doi.org/10.1002/prot.24624
  5. Bezsudnova E.Y., Boyko K.M., Popov V.O. // Biochemistry (Moscow). 2017. V. 82. P. 1572. https://doi.org/10.1134/S0006297917130028
  6. Bezsudnova E.Y., Dibrova D.V., Nikolaeva A.Y. et al. // J. Biotechnol. 2018. V. 271. P. 26. https://doi.org/10.1016/j.jbiotec.2018.02.005
  7. Liang J., Han Q., Tan Y. et al. // Front. Mol. Biosci. 2019. V. 6. P. 4. https://doi.org/10.3389/fmolb.2019.00004
  8. Cook P.D., Thoden J.B., Holden H.M. // Protein Sci. 2006. V. 15. P. 2093. https://doi.org/10.1110/ps.062328306
  9. Evans P.R., Murshudov G.N. // Acta Cryst. D. 2013. V. 69. P. 1204. https://doi.org/10.1107/S0907444913000061
  10. Vagin A., Teplyakov A. // J. Appl. Cryst. 1997. V. 30. P. 1022. https://doi.org/10.1107/S0021889897006766
  11. Collaborative Computational Project // Acta Cryst. D. 1994. V. 50. P. 760. https://doi.org/10.1107/S0907444994003112
  12. Murshudov G.N., Skubak P., Lebedev A.A. et al. // Acta Cryst. D. 2011. V. 67. P. 355. https://doi.org/10.1107/S0907444911001314
  13. Emsley P., Cowtan K. // Acta Cryst. D. 2004. V. 60. P. 2126. https://doi.org/10.1107/S0907444904019158
  14. Wallace A.C., Laskowski R.A., Thornton J.M. // Protein Eng. Des. Sel. 1995. V. 8. P. 127. https://doi.org/10.1093/protein/8.2.127
  15. Dai Y.N., Chi C.B., Zhou K. et al. // J. Biol. Chem. 2013. V. 288. P. 22985. https://doi.org/10.1074/jbc.M113.480335

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Структура димера варианта VAPAN174K. N-концевой домен показан зеленым цветом, C-концевой домен – красным, междоменная петля – светло-зеленым, а соседняя субъединица – серым. Молекула PLP, ковалентно связанная с остатком K174, показана желтым цветом для одной из субъединиц. На врезке справа сверху приведена фотография кристалла варианта VAPAN174K, использованного в рентгеноструктурном эксперименте.

Скачать (507KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Структурные различия варианта VAPAN174K (цветовая схема аналогична рис. 1) и VAPAwt (полупрозрачный серый, PDB ID: 7Z79) в предполагаемом активном центре. Электронная плотность (карта 2Fo–Fc) для внутреннего альдимина показана сетчатой поверхностью (уровень срезки 1σ), пунктиром обозначены участки, отличающиеся по конформации от таковых у VAPAwt. Дополнительные цветовые коды: синий – петля O-кармана, образованная остатками соседней субъединицы; оранжевый – βX- и βY-тяжи N-концевого домена; черный – β-поворот C-концевого домена; желтый – последовательность CNST, представляющая собой петлю с мотивом GAGE у других трансаминаз [1].

Скачать (286KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Аминокислотные остатки, принимающие участие в связывании PLP в структуре варианта VAPAN174K: а – пространственное расположение остатков, цветовая схема аналогична рис. 2. Молекулы растворителя показаны красными сферами. Для сравнения серым полупрозрачным цветом показано положение молекулы PLP в структуре VAPAwt; б – схема связывания молекулы PLP, сделанная с помощью LigPlot [15]. Водородные связи показаны зеленой пунктирной линией с указанием соответствующих расстояний в ангстремах.

Скачать (231KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».