поиск |
Новости химической науки > Химики меняют окислительно-восстановительные свойства белка6.12.2015 Некоторые белки в организме могут переносить электроны, отрывая их от субстратов или, наоборот, передавая их на субстрат. Способность белка участвовать в окислительно-восстановительных реакциях определяется их окислительно-восстановительным потенциалом, который измеряется в вольтах.
В новой работе исследователи сообщают о модификации белка, позволяющей настраивать его окислительно-восстановительный потенциал в пределах 2 Вольт – первый пример столь существенного расширения возможностей участия белка в процессах, связанных с переносом электронов.
Результаты работы позволяют говорить о том, что исследователи начинают глубже понимать соотношение структура белка – его свойства, таких знаний уже оказывается достаточно для контроля его окислительно-восстановительного поведения. Такая способность позволит оптимизировать работу ферментов-оксидоредуктаз, в особенности – катализирующих окисление связей C–H, а также получить новые окислительно-восстановительные реагенты для топливных элементов и конверторов солнечной энергии.
Исследователи изменяли металл и пять боковых цепей в природном азурине (Cu-WTAz) для получения нескольких версий мутированного белка, отличающихся разбросом значений окислительно-восстановительного потенциала. В отмеченных красным модификациях окислительно-восстановительный потенциал увеличивается; синим – понижается. (Рисунок из Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2015, DOI: 10.1073/pnas.1515897112)
Для того, чтобы достигнуть столь значительной вариабельности окислительно-восстановительных свойств белка, Йи Лю (Yi Lu) из Университета Иллинойса (Урбана-Шампейн) с соавторами рационально подошли к изменению нескольких остатков аминокислот, окружающих металлоцентр бактериального белка азурина, а также меняли металлы в составе металлопротеина. В результате изменений были получены мутированные азурины, окислительно-восстановительные потенциалы которых могли принимать значения от +0.972 до –0.950 В.
Кофактором природного азурина (который обычно обозначается как WTAz) и отличается окислительно-восстановительным потенциалом в +0.265 В. Лю удалось сместить значение потенциала до +0.972 В, получив белок HPAz, мутированный азурин, в котором реализовано три мутации, увеличивающих гидрофобность участка, связывающегося с медью и две мутации, модифицирующие ключевые водородные связи, образуемые этим участком. Для получения потенциала –0.950 В медь заменили никелем и добавили в белок мутацию, обеспечивающую локализацию отрицательного заряда в акцептирующем металл «кармане» белка. Различные комбинации уже изученных мутаций и металлов позволили получить мутированные белки еще с пятью возможными значениями окислительно-восстановительных потенциалов.
Лю отмечает, что изменённые азурины могут использоваться в качестве водорастворимых окислительно-восстановительных агентов во многих биологических исследованиях. В настоящее время его группа пытается изменять электронные свойства других металлсодержащих белков.
Источник: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2015, DOI: 10.1073/pnas.1515897112 метки статьи: #биохимия, #молекулярная биология, #электрохимия Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Химики меняют окислительно-восстановительные свойства белка" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. 25.12.2016 Вещества, которые нас порадовали в уходящем году 13.12.2016 Морская вода позволит освободиться от «литиевой иглы» 5.12.2016 Платина с отрицательным зарядом 29.11.2016 В «плоский мир» въехала молекула – колесо со спицами 21.11.2016 Носки превращаются в гибкие хемосенсоры Подписка на новости
Новости компаний
03.04.23
|
Химпром, ПАО
Все новости
Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Новый подход «Химпрома» к чистому воздуху и воде в Чувашии 13.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» присоединился к проекту «Жить и работать в Чувашии» 06.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» взял лидерство в реализации профориентационного проекта УПК 21 Подписка на новости
|