Báo cáo khoa học: The role of group bulkiness in the catalytic activity of psychrophile cold-active protein tyrosine phosphatase

The Role Of Group Bulkiness In The Catalytic Activity Of Psychrophile Cold-Active Protein Tyrosine Phosphatase

Tác giả: Hiroki Tsuruta, Bunzo Mikami, Chiaki Yamamoto, Hiroshi Yamagata

Lĩnh vực: Sinh hóa học, Cấu trúc protein

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này tập trung vào việc làm sáng tỏ vai trò của độ cồng kềnh nhóm bên trong vùng kỵ nước của enzyme phosphatase tyrosine lạnh hoạt động (CAPTPase) đối với hoạt tính xúc tác ở nhiệt độ thấp. Các nhà nghiên cứu đã xác định cấu trúc tinh thể của enzyme CAPTPase dạng hoang dã và các enzyme đột biến, đồng thời đo lường hiệu quả xúc tác của chúng. Kết quả cho thấy rằng độ cồng kềnh của các chuỗi bên axit amin trong vùng kỵ nước của vị trí Zn-1 ảnh hưởng mạnh mẽ đến độ bền nhiệt và hiệu quả xúc tác ở nhiệt độ thấp. Cụ thể, enzyme đột biến I115M cho thấy giá trị $k_{cat}$ cao hơn ở nhiệt độ thấp, và cấu trúc tinh thể của nó tiết lộ rằng các cấu trúc vòng liên quan đến việc giữ nhóm nucleophin và chất xúc tác axit linh hoạt hơn so với enzyme dạng hoang dã. Nghiên cứu nhấn mạnh rằng lõi kỵ nước trong vùng Zn-1 là một thành phần cấu trúc thiết yếu cho hiệu quả xúc tác ở nhiệt độ thấp, đồng thời cũng giải thích cho độ bền nhiệt thấp của CAPTPase.

Mục lục chi tiết:

• Introduction
• Materials and Methods
• Results and Discussion
• Structural characteristic of a CAPTPase
• Detailed structure of wild-type CAPTPase
• Comparison of CAPTPase catalytic site with those of other phosphoesterases
• Nucleophilic group and reaction mechanism of CAPTPase
• Hydrophobic sites around the catalytic site
• Structural component for cold-adaptation of CAPTPase
• Measurement of metal content in CAPTPase
• Measurement of activities
• Crystallization, data collection and improvement of model
• Experimental procedures
• Expression and purification of wild-type and mutant enzymes
• Acknowledgements
• References