Mapping the active site helix-to-strand conversion of CxxxxC peroxiredoxin Q enzymes.
Mapping the active site helix-to-strand conversion of CxxxxC peroxiredoxin Q enzymes.
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DOI：
10.1021/bi301017s
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发表时间：
2012-09-25
期刊：
影响因子：
2.9
通讯作者：
Karplus PA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Perkins A;Gretes MC;Nelson KJ;Poole LB;Karplus PA
过氧化还原蛋白 (Prx) 是利用过氧化半胱氨酸残基还原过氧化物的酶家族；其中，PrxQ 亚科成员被认为是最像祖先的，但也是特征最不明显的。在许多 PrxQ 酶中，第二个“解析”半胱氨酸位于过氧化 Cys 下游的六个残基，这些残基在催化循环中形成二硫键。在这里，我们描述了最初由 RIKEN 结构基因组学小组解决的三种超嗜热 PrxQ 晶体结构。我们重新处理了衍射数据，并进行了进一步细化，以得到模型，Rfree 降低了 2.3-7.2%，分辨率提高了 0.2-0.3 Å，使分辨率达到 1.4 Å，成为迄今为止分辨率最好的过氧化还原蛋白。两种匹配的硫醇和二硫键形式的比较表明，二硫键形成所需的活性位点构象变化涉及约 20 个残基从一对 α 螺旋到 β 发夹和 310 螺旋的转变。每个构象都有大约 10 个高度无序的残基，提供了能够实现戏剧性转变的松弛，并且这两种构象通过填充三个疏水口袋的不同非极性侧链锚定在蛋白质核心上。序列保守模式证实了这些残基和一些其他残基对于功能的重要性。从更广泛的角度来看，这项研究提出了一个具有争议性的问题，即如何利用结构基因组学项目生成的蛋白质数据库中有价值的信息，这些信息在文献中没有描述，可能仍未得到认可，而且肯定没有得到充分利用。
Peroxiredoxins (Prx) are a family of enzymes which reduce peroxides using a peroxidatic cysteine residue; among these, the PrxQ subfamily members are proposed to be the most ancestral-like yet are among the least characterized. In many PrxQ enzymes, a second “resolving” cysteine is located six residues downstream from the peroxidatic Cys, and these residues form a disulfide during the catalytic cycle. Here, we describe three hyperthermophilic PrxQ crystal structures originally solved by the RIKEN structural genomics group. We reprocessed the diffraction data and carried out further refinement to yield models with Rfree lowered by 2.3–7.2% and resolution extended by 0.2–0.3 Å, making one, at 1.4 Å, the best resolved peroxiredoxin to date. Comparisons of two matched thiol and disulfide forms reveal that the active site conformational change required for disulfide formation involves a transition of about 20 residues from a pair of α-helices to a β-hairpin and 310-helix. Each conformation has about 10 residues with high disorder providing slack that enables the dramatic shift, and the two conformations are anchored to the protein core by distinct non-polar side chains that fill three hydrophobic pockets. Sequence conservation patterns confirm the importance of these and a few additional residues for function. From a broader perspective, this study raises the provocative question of how to make use of the valuable information in the protein data bank generated by structural genomics projects but not described in the literature, perhaps remaining unrecognized and certainly underutilized.
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影响因子：
2.9
作者：
D'Ambrosio, Katia;Limauro, Danila;De Simone, Giuseppina
通讯作者：
De Simone, Giuseppina
DOI：
10.1111/j.1742-4658.2009.06985.x
发表时间：
2009-05
期刊：
The FEBS journal
影响因子：
--
作者：
Hall A;Karplus PA;Poole LB
通讯作者：
Poole LB
DOI：
10.1107/s0907444905036693
发表时间：
2006-01-01
影响因子：
2.2
作者：
Evans, P
通讯作者：
Evans, P
影响因子：
5.6
作者：
Hall, Andrea;Sankaran, Banumathi;Poole, Leslie B.;Karplus, P. Andrew
通讯作者：
Karplus, P. Andrew
DOI：
10.1107/s0907444907046148
发表时间：
2007-11
期刊：
Acta crystallographica. Section D, Biological crystallography
影响因子：
--
作者：
Afonine PV;Grosse-Kunstleve RW;Adams PD;Lunin VY;Urzhumtsev A
通讯作者：
Urzhumtsev A