Čínská studie objevila krystalovou strukturu a katalytický mechanismus holoenzymu MbnBC potřebného pro methanotrofickou biosyntézu

Další informace:Joanna.jia@wecistanche.com

Methanobaktiny (Mbns) jsou rodina peptidů vázajících měď, které se podílejí na absorpci mědi methanotrofy a jsou potenciálními terapeutickými činidly pro léčbu onemocnění charakterizovaných neuspořádanou akumulací mědi. Mbns jsou generovány modifikací prekurzorového peptidu MbnA na cysteinových zbytcích katalyzovaných základním biosyntetickým strojem zahrnujícím MbnB, enzymy závislé na železe a MbnC. Mechanistické detaily holoenzymové katalýzy MbnBC však zůstávají nejasné.

herba epimedium sagittatum

Dne 2. února 2022 byla výzkumná práce s názvem "Krystalová struktura a katalytický mechanismus holoenzymu MbnBC potřebného pro biosyntézu methanobaktinu" publikována online v buněčném výzkumu týmem Cheng Wei z univerzity Sichuan, který demonstroval komplexy MbnABC ze dvou různých druhů. Krystalová struktura substrátu odhalila, že vůdčí peptid substrátu MbnA se váže na MbnC, aby rekrutoval holoenzym MbnBC, zatímco jádrový peptid MbnA se nachází v katalytické dutině vytvořené interakcí MbnB-MbnC a má jedinečný triironový klastr.

tablety bioflavonoidů

Připojení substrátu sulfhydryl k triironovému centru umožňuje dikyslíkově závislou reakci pro instalaci oxazolon-thioamid. Strukturní analýza komplexu MbnABC a funkční studie variant MbnB identifikovaly konzervovaný katalytický aspartátový zbytek, jak je požadováno pro MbnBC zprostředkovanou modifikaci MbnA. Závěrem lze říci, že tato studie odhaluje podobné struktury a funkce komplexů MbnBC z různých druhů, což demonstruje evolučně zachovaný katalytický mechanismus holoenzymu MbnBC.

Kovy, jako je měď, jsou nezbytné pro udržení fyziologické homeostázy ve všech organismech a podílejí se zejména na katalýze některých základních bakteriálních proteinů. Ačkoli měď je potřebná pro aktivitu určitých proteinů, používá se také jako antimikrobiální činidlo v různých průmyslových a lékařských oborech. V reakci na to mohou být bakterie detoxikovány pomocí chelatačních sloučenin mědi, jako je Chalkophore. Molekuly Chalkophore se podobají nosičům vázajícím železo, které se podílejí na bakteriálním metabolismu a detoxikaci. Zejména byly studovány v klinických studiích jako potenciální terapeutika pro Wilsonovu chorobu, genetickou poruchu, která způsobuje nadměrnou akumulaci mědi v orgánech (játra a mozek).

Methanoxiny (Mbns) jsou Chalkophore přítomny výhradně v methanotrofech. Několik Mbn bylo charakterizováno a bylo zjištěno, že jsou ribozomálně syntetizované a post-translační modifikované peptidy (RiPP). Molekuly Mbn jsou biosyntetizovány z geneticky kódovaných prekurzorových polypeptidů (MbnA), které obsahují vůdčí peptid (LP) pro rozpoznání biosyntetickým strojem a jádrový peptid (CP), který se stává zralým produktem po modifikaci MbnA a štěpení LP. Jádro biosyntetického stroje zahrnujícího komplex MbnBC bylo nedávno objeveno v Methylosinus trichosporium (Mt) OB3b.

hesperidin používápropagujeenzymyaAntioxidanty

K dnešnímu dni bylo pro biosyntézu Mbn charakterizováno pět klastrů kódujících geny (I–V). Ve známých Operonech Mbn je mbnA vždy následována geny mbnB a mbnC zodpovědnými za modifikaci MbnA. Předpokládá se, že mbnB kóduje triosefosfát isomerázu (TIM) a zobrazuje aktivitu modifikující MbnA pouze v komplexu s MbnC. Organizace a katalytické mechanismy strojů MbnBC však zůstávají neznámé.

Zde studie určila krystalové struktury komplexů RrMbnABC a VcMbnABC Rugamonas rubra (Rr) ATCC 43154 (RrMbnBC, reprezentující skupinu III) a Vibrio caribbenthicus (Vc) BAA-2122 (VcMbnBC, reprezentující skupinu V). Struktury RrMbnABC a VcMbnABC jsou zachovány a obsahují unikátní triironový klastr spojený se zbytky cysteinu substrátu MbnA. Výsledky této studie objasňují mechanismus, kterým holoenzym MbnBC katalyzuje produkci Mbn.

Cistanche tubuosapodporuje enzymy a antioxidanty, klikněte zde pro více informací