Структурно-функциональные исследования цитохром С нитритредуктазы из галоалкалофильной бактерии Thioalkalivibrio nitratireducens

• Автор: Бойко, Константин Михайлович
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 111 с. : ил.

Содержание
ПВДЕННЕ

ЛИТЕРАТУРНЫЙ О ЮР

1. ЯОЛО ЧХКИП ЦИКЛ АЗОТА

2. Рпирлориая аммонификация ипчил структура ТЦ

3. Ци охомссолиллцт ми iiiV ля локализация, ндшни.и.оЛстл.

3. . Локализация метке.

3.2. Каталитические свойства.З

3.3. Свойспнм испектрон.

3.4. Структура.

3.4.1. Первичная структура

3.4.2. Структурные исследования цитохром с нигритредуктат
. Третичная и четвертичная структу ры .
3.4.2.2. Расположение смоп в мономере и димере КгГА.
3.4.2.3. З II. Мессшу тройская спектроскопия и потенциометрические исследовании
3.4.2.4. Син мнаннс донора .скротт
3.4.2.5. С руктра активною центра.
3.4.2.6. Центры сия тынамия ионов С.а
3.4.2.7. Каналы для транспорта субстрата и продукта.
З.4.2.Х. Молекулярный ме.чашпм действия
4. 1 Ц ЮХРОМ С ИИ1РИТРГДУК ТАЗА ИЗ ГДЛОАЛКАЛОФИЛЬИОЙ Г.ДКТГ.РШ ТЮК.и.ЧПЯЮ IIi.
4.1 Общие свеепин о бактерии xiivii ii
4.2 Выделение и характеристика цшнохром с нитритредуктазы
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
1. ШУЧШК УКШЖДОЙ ОСЛЦДОЛМДЬХТ1 vi
1.2 ЛАЛЗЛМИЮКЮООП ККЛДОЛ ГЛЬОСТМ vi
1.3 Кристаллизация vi
1.4 Ригипиоструктурмля С.ГМКЛ, рп и уточненысруктуры лпоомь vi я комлнксо .
1.5 ллнз МО ОМРД vi
1.6 ЛНЛЛМЗОЛИОМР.РЬХ структур vi
1.7 Идшификлция иожж клльция в структурах vi
1.8 РлСЧРТ ДОСТУП ОСТРЙ мо vi ДЛЯ РАСТВОРИТЕЛЯ И ДОНОРА ТДГ.КТРОО
1.4 Рас ч расиргдгл.имя арядои.моц.рхиостм кксам.ра vi. оипупчнш.йчлш. л ЛКЖ. 1. КАНАДО
Л
1. УКД ОШДПЛЯ ИЛМИКЖКОШЛЯИХ4РДОПЛТПЛЬИОС7ИТуЧ
2. РК Д 1 1 ИАЯ С РУКТ ура ТУМК.
2.1 Анапи независимой части элементарной ячейки кристапа Ту.
2.2 Мономер ГуШ
2.3 Четвертичная структура ТуК
2.4. осноложение ге.мов в мономере ТуМИ
2.5 Межгемовые взаимодействии в гексамере ТуКН
2.6 Активный центр ТуКИ
2.7.Кальций вблизи активного центра Ту К Я.
3.6. Доступности гелим для растворители н физиологического донора электронов
2.9. Гаспкделсше заряда на поверхности и во внутренней части гексамера ТуЛЯ. Сайт связывания
физиологического донора электронов.ВО
2.0. Каналы дли транспорта продукта и субстрата в ТуКВЗ
2. . Структуры комплексов ТуКЛ.ВВ
2 Заключительные за мечания
ОСПОШ1ЫК ВЫВОДЫ
СПИСОК лит КРЛТУРЫ
Введение


Н2 окисляется и электроны транспортируются через пул хинонов к 1. Цитохром с нитритредуктазы обнаружены у аммонифицирующих бактерий, принадлежащих к различным подкласам протеобактерий 9. Эти протеобактерии содержат менахинон или диметилменахинон в качестве наиболее вероятного хинона в анаэробных условиях, а также используют множество различных акцепторов электронов для анаэробного дыхания. Повидимому, много других бактерий также способны к респираторной аммонификации нитрита, наиболее вероятными являются те, которые содержат формиатдегидрогеназу или гидрогеназу, дыхательный хинон и цитохром с нитритредуктазу 1. Наиболее изученной бактерией, способной к респираторной аммонификации, является епротеобактерия IАоИпеНа эисстодепез , выделенная из коровьего рубца. Электронтранспортная цепь этого фермента Рис. Все эти ферменты функционируют, образуя мультиферментные комплексы, использующие хиноны в качестве переносчиков электронов, и закреплены за мембрану либо цитохром с, либо цитохром Ь субъединицами. Активные центры для превращения нитрита и формиата ориентированы в периплазму 1. Формиатдегидрогеназа РсШ V. Фермент состоит из двух гидрофильных РбИА и ЛбЬВ и одной гидрофобной РсШС субъединицы Рис. Каталитическая субъединица РбЬА содержит молидбен, координированный молибдоптерингуаниндинуклеотидом, и 4Ле железосерный кластер ,. РсШВ осуществляет перенос электронов между РбИА и РбЬС и содержит либо четыре 4Ре железосерных кластера, либо один ЗРе и три 4Ре кластера. Локализованный в мембране РбИС является дигемовым цитохромом Ь, который реагирует с менахиноном ,. Каталитическая субъединица формиатдегидрогеназы ориентирована по направлению к периплазматической стороне мембраны . Рис. Ферментные комплексы, участвующие в электронном транспорте i формнага или Н до нитрита в гпротеобактерни . Названия ферментов указаны красным форчиатдегидрогеназа, питохром с нитритредуктаза, гидрогеназа. Гннозегический механизм генерации градиента показан протонами, выделенными различным фоном. Красным фоном обозначены прогоны, вовлеченные в окисление формиата или Н мснахиноном МК и, гаким образом, создающие градиент. Прогоны, отмеченные зеленым фоном, вовлечены в элекгронеигралыюе восстановление нитрита МКМ и не участвую в образовании градиента. Рисунок ii из 1. Гидрогеназа . Этот фермент, также как и формиатдегидрогеназа, состоит из трех субъединиц двух гидрофильных и и гидрофобной . Ь, содержащим центр восстановления менахинона . Цитохром с нитритредуктазный комплекс состоит из двух субъединиц гидрофильной и мембраносвязанной 1. Отсутствие ведет к прекращению транспорта электронов, несмотря на то, что нитрит все еще может восстанавливаться бензилвиологеном. Этот белок относится к семейству i цитохромов с, которые обычно являются мембранносвязанными переносчиками электронов между хиноновым пулом и периплазматическими оксидоредуктазами ,. Члены этого семейства имеют и аминокислотный фрагмент около своего конца, который, как предполагается, функционирует в качестве мембранного якоря. К сожалению, к настоящему времени в литературе нет данных по структуре какоголибо фермента из этого семейства 1. Оба гена и являются частью олерона I в геноме . Такой оперон типичен для елротеобактерий. Продукты остальных генов этого оперона играют важную роль в процессе биосинтеза . Мутант, содержащий инактивированный ген, продуцирует неактивную , не имеющую каталитического гема, таким образом ген кодирует гемовую лиазу . Роль гена не ясна, предполагают, что это может быть псевдоген . О путях переноса электронов в других подклассах протеобактерий известно не так много. Общим свойством этих путей в различных подклассах является то, что все они содержат или кодируют сходные белки . Для протеобактерий респираторная аммонификация нитрита показана только для . Модельная электронтранспортная цепь между формиатом или Н2 и нитритом в . Рис. Для . Нитрит аммонифицирующий белок , массой кДа, выделенный из мембранной фракции . Он был выделен в комплексе с кДа белком, который скорее всего является гомологом в епротеобактериях . Гены, кодирующие в .