Peroxiredoxins as cellular guardians in Sulfolobus solfataricus – characterization of Bcp1, Bcp3 and Bcp4

Peroxiredoxins as cellular guardians in Sulfolobus solfataricus – characterization of Bcp1, Bcp3 and Bcp4

Tác giả: Danila Limauro, Emilia Pedone, Ilaria Galdi, Simonetta Bartolucci

Lĩnh vực: Biology

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định và mô tả ba loại peroxiredoxin (Bcp1, Bcp3 và Bcp4) trong bộ gen của vi khuẩn cổ Sulfolobus solfataricus. Các enzyme này thuộc nhóm oxidoreductase disulfua và đóng vai trò quan trọng trong hệ thống phòng thủ chống lại stress oxy hóa. Nghiên cứu đã phân loại Bcp1 và Bcp4 là peroxiredoxin 2-Cys, còn Bcp3 là peroxiredoxin 1-Cys, dựa trên các axit amin cysteine được bảo tồn trong trình tự. Các protein tái tổ hợp Bcp đã được sản xuất trong Escherichia coli và cho thấy khả năng bảo vệ DNA plasmid khỏi tổn thương oxy hóa, cũng như loại bỏ H2O2 và tert-butyl hydroperoxide với hiệu quả khác nhau. Các enzyme này tỏ ra bền nhiệt cao, với hoạt động enzyme tối ưu trong phạm vi nhiệt độ sinh trưởng của S. solfataricus. Nghiên cứu cũng khám phá một hệ thống khử Bcp thay thế, khác biệt với hệ thống đã biết ở archaeon hiếu khí Aeropyrum pernix, bao gồm protein oxidoreductase disulfua (SSO0192), thioredoxin reductase (SSO2416) và NADPH. Phân tích biểu hiện gen thông qua phương pháp northern blot cho thấy hệ thống chống oxy hóa Bcp của S. solfataricus có thể hoạt động ở cả cấp độ nội sinh, với Bcp1 và Bcp4 ngăn ngừa sự hình thành peroxide nội sinh, và ở cấp độ cảm ứng, với Bcp3 và Bcp2 đã được đặc trưng trước đó bảo vệ tế bào khỏi tác động của peroxide ngoại sinh.

Mục lục chi tiết:

• Keywords: antioxidant; archaea; disulfide oxidoreductase; oxidative stress; thiol-peroxidase
• Correspondence
• Peroxiredoxins as cellular guardians in Sulfolobus solfataricus – characterization of Bcp1, Bcp3 and Bcp4
• Sequence analysis of Bcp1, Bcp3 and Bcp4
• Expression and purification of Bcp1, Bcp3 and Bcp4
• Peroxidase activity
• Temperature dependence and thermostability of Bcp1, Bcp3 and Bcp4
• Transcriptional analysis of bcp1, bcp3 and bcp4 under oxidative stress
• Discussion
• Experimental procedures