Уточнение структуры комплекса восьмигемовой цитохром с нитредуктазы их Thioalkalivibrio nitratireducens с ингибитором тиоцианатом

М. В. УВАРОВСКАЯ, К. М. ПОЛЯКОВ1, Т. В. ТИХОНОВА2,

К. М. БОЙКО2, В. О. ПОПОВ2

Московский инженерно-физический институт (государственный университет)

1Институт молекулярной биологии им. РАН, Москва

2Институт биохимии им. РАН, Москва

УТОЧНЕНИЕ СТРУКТУРЫ КОМПЛЕКСА ВОСЬМИГЕМОВОЙ ЦИТОХРОМ С НИТРИТРЕДУКТАЗЫ ИЗ Thioalkalivibrio nitratireducens С ИНГИБИТОРОМ ТИОЦИАНАТОМ

В работе была уточнена структура комплекса восьмигемовой цитохром с нитритредуктазы из Thioalkalivibrio nitratireducens с ингибитором этого фермента (тиоцианатом) до Rf = 13,3% при разрешении 1,5 Å.

Восьмигемовая цитохром с нитритредуктаза из Thioalkalivibrio nitratireducens (TvNiR) была выделена и ее биохимические свойства были установлены [1]. Мономер TvNiR состоит из 533 аминокислотных остатков и имеет массу около 60 кДа. Восьмигемовая цитохром с нитритредуктаза катализирует реакцию шестиэлектронного восстановления нитрита до аммония и сульфита до сульфида. Структура апо формы TvNiR была решена при разрешении 1,5 Å. В кристалле TvNiR образует гексамер. В мономере расположены 8 гемов типа с. Активный центр мономера фермента образован гемом 4, который координирован Lys-188, и остатками Tyr 303, His 361, Arg 131. В активном центре была обнаружена ковалентная связь Tyr 303 и Cys-304 [2].

Была уточнена структура комплекса фермента с ингибитором тиоцианатом до Rf = 13,3 % при разрешении 1,5 Å. В качестве модели для уточнения использовалась полученная ранее модель апофермента. В димере, расположенном в независимой части элементарной ячейки, были обнаружены 11 молекул тиоцианата. В активном центре каждого мономера TvNiR располагаются по 2 молекулы тиоцианата. Одна из них связана своим атомом серы с железом каталитического гема. Длина связи атомов серы и железа равна 2,1 Å. Азот этой молекулы образует водородные связи с боковыми цепями остатков активного центра Tyr-303 и His-361. Вторая молекула тиоцианата связана своим атомом серы с боковой цепью Arg-131. Молекула тиоцианата, связанная с железом каталитического гема, расположена аналогично тиоцианату в структуре комплекса восьмигемовой тетратионатредуктазы [3].

Список литературы

1. Tikhonova T. V., Shutsky A., Antipov A. N., Boyko K. M., Polyakov K. M., Sorokin D. Y., Zvyagilskaya R. A., Popov V. O. Molecular and catalytic properties of a novel cytochrome с nitrite reductase from nitrate-reducing haloalkaliphilic sulfur-oxidizing bacterium Thioalkalivibrio nitratireducens // Biochim. Biophys. Acta 17P.715-723.

2. Boyko K. M., Polyakov K. M., Tikhonova T. V., Slutsky A., Antipov A. N., Zvyagilskaya R. A., Bourenkov G. P., Lamzin V. S. & Popov V. O. Crystallization and preliminary X-ray analysis of cytochrome c nitrite reductase from Thioalkalivibrio nitratireducens // Acta Cryst. 2006. F62. P. 215-217.

3. Mowat C. G., Rothery E., Miles C. S., McIver L., Doherty M. K., Drewette K. et. al. Octaheme tetrathionate reductase is a respiratory enzyme with novel heme ligation // Nature Struc. and Molec. Biol., 2004. V.11. P..