Báo cáo khoa học: Molecular characterization of the membrane-bound quinol peroxidase functionally connected to the respiratory chain

Tác giả: Hiroyuki Yamada, Eizo Takashima and Kiyoshi Konishi

Lĩnh vực: Department of Microbiology, School of Life Dentistry at Tokyo, Nippon Dental University, Tokyo, Japan

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này trình bày về quinol peroxidase (QPO), một enzyme sử dụng ubiquinol-1 làm chất cho điện tử để khử H₂O₂ thành nước. Enzyme QPO đã được tinh chế với độ tinh khiết trên 90% từ màng của vi khuẩn Actinobacillus actinomycetemcomitans. Enzyme này có khối lượng 53.6-kDa và chứa ba phân tử heme c. Gen mã hóa cho QPO (qpo) được dự đoán sẽ mã hóa một protein giả định là cytochrome c peroxidase ở vi khuẩn, có phần mở đầu N-terminal chứa một motif gắn heme c tiềm năng. Mặc dù qpo có độ tương đồng trình tự cao với các cytochrome c peroxidase ở vi khuẩn, QPO lại không xúc tác phản ứng peroxidation khi có mặt cytochrome c từ tim ngựa. Tuy nhiên, màng tế bào chất của A. actinomycetemcomitans lại thể hiện hoạt tính peroxidase phụ thuộc QPO khi có mặt các chất nền của chuỗi hô hấp như NADH hoặc succinate. Dựa trên những phát hiện này, nghiên cứu đề xuất một cơ chế mới để loại bỏ các loài oxy phản ứng (ROS) bằng cách tiêu thụ quinol trong chuỗi hô hấp.

Mục lục chi tiết:

• Keywords
• Correspondence
• (Received 2 October 2006, revised 30 November 2006, accepted 6 December 2006)
• Abstract
• Introduction
• Abbreviations
• Results
• Purification of QPO from the cytoplasmic membrane of A. actinomycetemcomitans
• Cloning of the qpo gene
• Comparison of the deduced amino acid sequence of QPO and BCCPs
• Heme contents
• Absorption spectra analysis
• pH optimum
• Role of Ca²⁺
• Kinetic characterization
• Generation of QPO null mutant of A. actinomycetemcomitans
• Apparent NADH and succinate peroxidase activity of the membrane fraction of A. actinomycetemcomitans
• Discussion
• Experimental procedures
• Bacterial strains and growth conditions
• Enzyme assays
• Purification of A. actinomycetemcomitans QPO
• Analytical methods
• Cloning of the gene encoding QPO
• Construction of A. actinomycetemcomitans QPO null mutant (QPS003) and pVJTqpo
• RNA isolation and RT-PCR
• Measurement of respiratory and apparent peroxidase activity of the membrane fraction
• Database searching and sequence analysis
• Acknowledgements
• References