Κινεζική μελέτη ανακαλύπτει την κρυσταλλική δομή και τον καταλυτικό μηχανισμό του ολοενζύμου MbnBC που απαιτείται για τη μεθανοτροφική βιοσύνθεση

Για περισσότερες πληροφορίες:Joanna.jia@wecistanche.com

Οι μεθανοβακτίνες (Mbns) είναι μια οικογένεια πεπτιδίων που δεσμεύουν τον χαλκό που εμπλέκονται στην πρόσληψη χαλκού από μεθανοτρόφους και είναι πιθανοί θεραπευτικοί παράγοντες για τη θεραπεία ασθενειών που χαρακτηρίζονται από διαταραγμένη συσσώρευση χαλκού. Τα Mbns δημιουργούνται με τροποποίηση του προδρόμου πεπτιδίου MbnA σε υπολείμματα κυστεΐνης που καταλύονται από τον πυρήνα βιοσυνθετικό μηχανισμό που περιλαμβάνει MbnB, εξαρτώμενα από σίδηρο ένζυμα και MbnC. Ωστόσο, οι μηχανιστικές λεπτομέρειες της κατάλυσης του ολοενζύμου MbnBC παραμένουν ασαφείς.

herba epimedium sagittatum

Στις 2 Φεβρουαρίου 2022, μια ερευνητική εργασία με τίτλο «Κρυσταλλική δομή και καταλυτικός μηχανισμός του ολοενζύμου MbnBC που απαιτείται για τη βιοσύνθεση της μεθανοβακτίνης» δημοσιεύτηκε διαδικτυακά στο Cell Research από την ομάδα του Cheng Wei από το Πανεπιστήμιο του Σιτσουάν, η οποία έδειξε σύμπλοκα MbnABC από δύο διαφορετικά είδη. Η κρυσταλλική δομή του υποστρώματος αποκάλυψε ότι το πεπτίδιο οδηγός του υποστρώματος MbnA συνδέεται με το MbnC για να στρατολογήσει το ολοένζυμο MbnBC, ενώ το πεπτίδιο πυρήνα του MbnA βρίσκεται στην καταλυτική κοιλότητα που δημιουργείται από την αλληλεπίδραση MbnB-MbnC και διαθέτει ένα μοναδικό σύμπλεγμα τρισιδήρου.

δισκία βιοφλαβονοειδή

Η προσάρτηση του υποστρώματος σουλφυδρυλίου στο κέντρο του τρισιδήρου επιτρέπει μια εξαρτώμενη από το διοοξυγόνο αντίδραση για εγκατάσταση οξαζολόνης-θειοαμιδίου. Η δομική ανάλυση του συμπλέγματος MbnABC και οι λειτουργικές μελέτες των παραλλαγών MbnB εντόπισαν ένα διατηρημένο καταλυτικό ασπαρτικό υπόλειμμα όπως απαιτείται για την τροποποίηση του MbnA με τη μεσολάβηση MbnBC. Συμπερασματικά, αυτή η μελέτη αποκαλύπτει παρόμοιες δομές και λειτουργίες συμπλεγμάτων MbnBC από διαφορετικά είδη, επιδεικνύοντας έναν εξελικτικά συντηρημένο καταλυτικό μηχανισμό του ολοενζύμου MbnBC.

Μέταλλα όπως ο χαλκός είναι απαραίτητα για τη διατήρηση της φυσιολογικής ομοιόστασης σε όλους τους οργανισμούς και εμπλέκονται ιδιαίτερα στην κατάλυση ορισμένων απαραίτητων βακτηριακών πρωτεϊνών. Αν και ο χαλκός απαιτείται για τη δραστηριότητα ορισμένων πρωτεϊνών, χρησιμοποιείται επίσης ως αντιμικροβιακός παράγοντας σε διάφορους βιομηχανικούς και ιατρικούς τομείς. Σε απόκριση, τα βακτήρια μπορούν να αποτοξινωθούν χρησιμοποιώντας χηλικές ενώσεις χαλκού όπως το Chalkophore. Τα μόρια του χαλκοφόρου μοιάζουν με φορείς που δεσμεύουν τον σίδηρο που εμπλέκονται στον μεταβολισμό και την αποτοξίνωση των βακτηρίων. Συγκεκριμένα, έχουν μελετηθεί σε κλινικές δοκιμές ως πιθανά θεραπευτικά για τη νόσο του Wilson, μια γενετική διαταραχή που προκαλεί υπερβολική συσσώρευση χαλκού σε όργανα (ήπαρ και εγκέφαλος).

Οι μεθανοξίνες (Mbns) είναι Χαλκοφόρες που υπάρχουν αποκλειστικά σε μεθανότροφα. Αρκετά Mbns έχουν χαρακτηριστεί και έχει βρεθεί ότι συντίθενται ριβοσωματικά και μετα-μεταφραστικά τροποποιημένα πεπτίδια (RiPPs). Τα μόρια Mbn βιοσυντίθενται από γενετικά κωδικοποιημένα πρόδρομα πολυπεπτίδια (MbnAs), τα οποία περιέχουν ένα πεπτίδιο οδηγό (LP) για αναγνώριση από τον βιοσυνθετικό μηχανισμό και ένα πεπτίδιο πυρήνα (CP) που γίνεται το ώριμο προϊόν μετά την τροποποίηση του MbnA και τη διάσπαση του LP. Ένας πυρήνας βιοσυνθετικός μηχανισμός που περιλαμβάνει το σύμπλεγμα MbnBC ανακαλύφθηκε πρόσφατα στο Methylosinus trichosporium (Mt) OB3b.

χρήσεις της εσπεριδίνηςπροωθείένζυμακαιαντιοξειδωτικά

Μέχρι σήμερα, πέντε συστάδες κωδικοποίησης γονιδίων (I–V) έχουν χαρακτηριστεί για τη βιοσύνθεση Mbn. Σε γνωστά οπερόνια Mbn, το mbnA ακολουθείται πάντα από τα γονίδια mbnB και mbnC που είναι υπεύθυνα για την τροποποίηση του MbnA. Το mbnB προβλέπεται να κωδικοποιεί μια ισομεράση τριοσοφωσφορικού (TIM) και εμφανίζει δραστηριότητα τροποποίησης MbnA μόνο όταν συμπλέκεται με MbnC. Ωστόσο, η οργάνωση και οι καταλυτικοί μηχανισμοί του μηχανήματος MbnBC παραμένουν άγνωστοι.

Εδώ, η μελέτη προσδιόρισε τις κρυσταλλικές δομές των συμπλεγμάτων RrMbnABC και VcMbnABC του Rugamonas rubra (Rr) ATCC 43154 (RrMBnBC, που αντιπροσωπεύει την ομάδα III) και του Vibrio caribbenthicus (Vc) BAA-2122 (VcMBnBC, που αντιπροσωπεύει την ομάδα V). Οι δομές των RrMbnABC και VcMbnABC διατηρούνται και περιέχουν ένα μοναδικό σύμπλεγμα τρισιδήρου συνδεδεμένο με υπολείμματα κυστεΐνης του υποστρώματος MbnA. Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης διευκρινίζουν τον μηχανισμό με τον οποίο το ολοένζυμο MbnBC καταλύει την παραγωγή του Mbn.

Cistanche tubuosaπροωθεί τα ένζυμα και τα αντιοξειδωτικά, κάντε κλικ εδώ για να μάθετε περισσότερα