Báo cáo khoa học: The role of residue Thr249 in modulating the catalytic efficiency and substrate specificity of catechol-2,3-dioxygenase from Pseudomonas stutzeri OX1

The role of residue Thr249 in modulating the catalytic efficiency and substrate specificity of catechol-2,3-dioxygenase from Pseudomonas stutzeri OX1

Tác giả: Loredana Siani, Ambra Viggiani, Eugenio Notomista, Alessandro Pezzella, Alberto Di Donato

Lĩnh vực: Bioremediation, Dioxygenase, Enzyme Kinetics, Protein Expression, Pseudomonas stutzeri

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này khám phá vai trò của axit amin Threonine tại vị trí 249 (Thr249) trong việc điều chỉnh hiệu quả xúc tác và đặc hiệu cơ chất của enzyme catechol-2,3-dioxygenase (C2,3O) từ vi khuẩn Pseudomonas stutzeri OX1. Các chiến lược sửa đổi enzyme đã được thực hiện dựa trên các mô phỏng tính toán trong silico và các thí nghiệm biến đổi gen. Kết quả cho thấy Thr249 đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định phạm vi các phân tử mà C2,3O có thể chuyển hóa, đặc biệt là các hợp chất dimethylcatechol. Sự thay đổi trong cấu trúc của Thr249 có thể ảnh hưởng đến khả năng liên kết và hiệu quả xúc tác của enzyme đối với các cơ chất khác nhau. Nghiên cứu cũng đề xuất một vai trò tiềm năng của Thr249 trong cơ chế xúc tác thông qua tương tác với phân tử nước.

Mục lục chi tiết:

• Keywords
• Bioremediation strategies and the role of catechol-2,3-dioxygenase (C2,3O)
• In silico substrate docking to investigate enzyme specificity
• Role of residue Thr249 in substrate specificity and catalytic mechanism
• Experimental procedures: Bacterial strains and plasmids, Construction of expression vectors, Enzyme assays, ECD structure analysis and modeling
• Results: Modeling of (di)methylcatechols, Kinetic parameters and regioselectivity of wild-type and mutated C2,3O
• Discussion: Bioremediation applications, ECD subfamily classification, Structural basis for substrate specificity, Role of Thr249 in catalysis
• References
• Supplementary material