Báo cáo khoa học: Characterization of mutations in crucial residues around the Qo binding site of the cytochrome bc1 complex from Paracoccus denitrificans

Characterization of Mutations in Crucial Residues Around the Q_o Binding Site of the Cytochrome bc₁ Complex from Paracoccus denitrificans

Tác giả: Thomas Kleinschroth, Oliver Anderka, Michaela Ritter, Andreas Stocker, Thomas A. Link, Bernd Ludwig and Petra Hellwig

Lĩnh vực: Hóa sinh, Vật lý sinh

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này khám phá trạng thái proton hóa của các gốc axit amin xung quanh vị trí liên kết quinone (Q_o) trong phức hợp cytochrome bc₁ từ Paracoccus denitrificans. Sử dụng phương pháp quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR) kết hợp với điện hóa, các nhà khoa học đã khảo sát tác động của các đột biến tại các vị trí bảo tồn đối với hoạt tính của enzyme và tương tác với chất ức chế stigmatellin. Phần lớn các đột biến được nghiên cứu cho thấy hoạt tính xúc tác cao, tuy nhiên một số đột biến làm giảm ái lực với stigmatellin. Kết quả cho thấy các gốc axit amin như E295 và D278 đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh trạng thái proton và tương tác với quinone, ảnh hưởng đến mạng lưới liên kết hydro và cấu trúc vị trí liên kết. Nghiên cứu cũng làm sáng tỏ vai trò của các gốc tyrosine và các đóng góp từ quinone cũng như chuỗi polypeptide trong phổ FTIR.

Mục lục chi tiết:

• Introduction
• Keywords
• Correspondence
• Abstract
• Experimental procedures
• Sample preparation
• Mutagenesis
• Activity assay
• Electrochemistry
• Spectroscopy
• Acknowledgements
• References
• Results
• Site-directed mutations in the Q_o binding site
• Contribution of acidic side chains
• Contributions from tyrosine side chains
• Contributions of the quinones and the protein backbone
• Wild-type FTIR difference spectra in the presence of stigmatellin
• FTIR difference spectra of the mutants in the presence of stigmatellin
• Discussion and Conclusions