Conformation-dependent hydride transfer in neuronal nitric oxide synthase reductase domain

Conformation-Dependent Hydride Transfer in Neuronal Nitric Oxide Synthase Reductase Domain

Tên đề tài: Conformation-Dependent Hydride Transfer in Neuronal Nitric Oxide Synthase Reductase Domain

Tác giả: Andrew Welland and Simon Daff

Lĩnh vực: Chemistry, University of Edinburgh, UK

Nội dung tài liệu:

Nghiên cứu này khám phá cơ chế truyền hydride phụ thuộc vào cấu trúc trong miền reductase của enzyme nitric oxide synthase (nNOS). Miền reductase này liên quan về trình tự và cấu trúc với cytochrome P450 reductase (CPR) và đóng vai trò quan trọng trong việc tổng hợp nitric oxide (NO). Các nhà nghiên cứu tập trung vào việc hiểu làm thế nào calmodulin (CaM) điều hòa hoạt động của enzyme, đặc biệt là cách nó ảnh hưởng đến quá trình khử flavin bởi NADPH. Nghiên cứu đã xem xét tác động của lực ion và sự thay thế đồng vị lên tốc độ khử flavin, chỉ ra một mối tương quan đáng kể giữa tốc độ chuyển hóa trạng thái ổn định của miền reductase và tốc độ khử flavin ở các lực ion khác nhau. Việc khử enzyme bởi NADPH được quan sát là hai pha, với các biên độ pha tương quan với tỷ lệ các dạng cấu trúc khác nhau của enzyme (mở và đóng). Điều này cho thấy rằng các cấu trúc khác nhau của phân tử enzyme có tốc độ phản ứng khác nhau với NADPH. Cụ thể, sự gần gũi của FMN dường như cản trở quá trình truyền hydride đến FAD. Ở enzyme không có CaM, sự chuyển động cấu trúc chậm (mở và đóng) giới hạn tốc độ chuyển hóa. Nghiên cứu kết luận rằng chuyển động này cũng kiểm soát quá trình truyền hydride trong quá trình chuyển hóa trạng thái ổn định bằng cách giới hạn tốc độ tiếp cận của NADPH đến FAD.

Mục lục chi tiết:

• Introduction
• Results and Discussion
• Steady-state turnover
• Pre-steady-state flavin reduction
• Ionic strength effects
• Fluorescence spectroscopy
• Kinetic isotope effects
• How does the enzyme conformation control the rate of flavin reduction?
• Conclusions
• Experimental procedures
• Materials
• Preparation of nNOSrd and CaM
• Preparation of NADPD
• Steady-state turnover
• Pre-steady-state flavin reduction
• Fluorescence spectroscopy
• Acknowledgements
• References
• Supporting information