Kinesisk undersøgelse opdager krystalstruktur og katalytisk mekanisme af MbnBC-holoenzym, der kræves til methanotrofisk biosyntese

For mere information:Joanna.jia@wecistanche.com

Methanobactiner (Mbns) er en familie af kobberbindende peptider, der er involveret i methanotrofers optagelse af kobber og er potentielle terapeutiske midler til behandling af sygdomme karakteriseret ved forstyrret kobberakkumulering. Mbns genereres ved modifikation af MbnA-precursorpeptidet på cysteinrester katalyseret af kernebiosyntesemaskineriet omfattende MbnB, jernafhængige enzymer og MbnC. De mekanistiske detaljer om MbnBC holoenzymkatalyse forbliver dog uklare.

herba epimedium sagittatum

Den 2. februar 2022 blev et forskningspapir med titlen "Crystal structure and catalytic mechanism of the MbnBC holoenzyme required for methanobactin biosynthesis" offentliggjort online i Cell Research af Cheng Weis team fra Sichuan University, som demonstrerede MbnABC-komplekser fra to forskellige arter. Krystalstrukturen af ​​substratet afslørede, at lederpeptidet af substratet MbnA binder til MbnC for at rekruttere MbnBC holoenzymet, mens kernepeptidet af MbnA er placeret i det katalytiske hulrum skabt af MbnB-MbnC interaktionen og besidder en unik triiron klynge.

bioflavonoider tabletter

Fastgørelsen af ​​substratet sulfhydryl til trijerncentret muliggør en dioxygenafhængig reaktion for oxazolon-thioamid-installation. Strukturel analyse af MbnABC-komplekset og funktionelle undersøgelser af MbnB-varianter identificerede en konserveret katalytisk aspartatrest som krævet til MbnBC-medieret modifikation af MbnA. Som konklusion afslører denne undersøgelse lignende strukturer og funktioner af MbnBC-komplekser fra forskellige arter, hvilket viser en evolutionært konserveret katalytisk mekanisme af MbnBC-holoenzymet.

Metaller såsom kobber er essentielle for at opretholde fysiologisk homeostase i alle organismer og er især involveret i katalysen af ​​nogle essentielle bakterielle proteiner. Selvom kobber er påkrævet for aktiviteten af ​​visse proteiner, bruges det også som et antimikrobielt middel inden for en række industrielle og medicinske områder. Som svar kan bakterier afgiftes ved hjælp af kobberchelaterende forbindelser såsom Chalkophore. Chalkophore-molekyler ligner jernbindende bærere involveret i bakteriel metabolisme og afgiftning. Især er de blevet undersøgt i kliniske forsøg som potentielle terapeutika for Wilsons sygdom, en genetisk lidelse, der forårsager overdreven ophobning af kobber i organer (lever og hjerne).

Methanoxiner (Mbns) er Chalkophore udelukkende til stede i metanotrofer. Adskillige Mbns er blevet karakteriseret og fundet at være ribosomalt syntetiserede og post-translationelt modificerede peptider (RiPP'er). Mbn-molekyler biosyntetiseres fra genetisk kodede precursor-polypeptider (MbnAs), som indeholder et lederpeptid (LP) til genkendelse af det biosyntetiske maskineri og et kernepeptid (CP), der bliver det modne produkt efter MbnA-modifikation og LP-spaltning. Et kernebiosyntetisk maskineri, der involverer MbnBC-komplekset, blev for nylig opdaget i Methylosinus trichosporium (Mt) OB3b.

hesperidin brugerfremmerenzymerogantioxidanter

Til dato er fem gen-kodende klynger (I-V) blevet karakteriseret for Mbn-biosyntese. I kendte Mbn-operoner efterfølges mbnA altid af mbnB- og mbnC-generne, der er ansvarlige for MbnA-modifikation. mbnB forudsiges at kode for en triosephosphatisomerase (TIM) og viser kun MbnA-modificerende aktivitet, når den er kompleksdannet med MbnC. Organiseringen og katalytiske mekanismer af MbnBC-maskineriet forbliver dog ukendt.

Her bestemte undersøgelsen krystalstrukturerne af RrMbnABC- og VcMbnABC-komplekserne af Rugamonas rubra (Rr) ATCC 43154 (RrMbnBC, repræsenterende gruppe III) og Vibrio caribbenthicus (Vc) BAA-2122 (VcMbnBC, repræsenterende gruppe). Strukturerne af RrMbnABC og VcMbnABC er konserverede og indeholder en unik trijernklynge knyttet til cysteinrester af substratet MbnA. Resultaterne af denne undersøgelse belyser den mekanisme, hvorved MbnBC-holoenzymet katalyserer produktionen af ​​Mbn.

Cistanche tubuosafremmer enzymer og antioxidanter, klik her for at vide mere