Characterization and effect of metal ions on the formation of the Thermus thermophilus Sco mixed disulfide intermediate
Characterization and effect of metal ions on the formation of the Thermus thermophilus Sco mixed disulfide intermediate
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金属离子对嗜热栖热菌 Sco 混合二硫化物中间体形成的表征及影响
DOI：
10.1002/pro.3502
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
8
通讯作者：
Hunsicker‐Wang, Laura M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lopez, Liezelle C.;Mukhitov, Nikita;Handley, Lindsey D.;Hamme, Cristina S.;Hofman, Cristina R.;Euers, Lindsay;McKinney, Jennifer R.;Piers, Amani D.;Wadler, Ellen;Hunsicker‐Wang, Laura M.
来自嗜热栖热菌的 Sco 蛋白先前已被证明能够对来自 T 的 CuA 蛋白进行二硫键还原。嗜热菌，是一种由缺乏跨膜螺旋的细胞色素 ba3 氧化酶亚基 II 改造而成的可溶性蛋白质。将 TtSco 和 TtCuA 上的天然半胱氨酸突变为丝氨酸残基，以探测各个半胱氨酸的反应性。 TNB 与 TtCuA 中剩余的半胱氨酸缀合，随后与互补的 TtSco 蛋白一起孵育后释放，证明了混合二硫键中间体的形成。攻击目标 TtCuA 蛋白中二硫键的 TtSco 半胱氨酸被确定为 TtSco 半胱氨酸 49。由于更高程度的溶剂暴露，该半胱氨酸可能比半胱氨酸 53 更具反应性。去除金属结合组氨酸 His 139 不会改变 MDI 的形成。然而，改变 Sco 中与反应性半胱氨酸 (精氨酸 48) 相邻的精氨酸确实会改变 MDI 的形成。发现在与 TtCuA 反应之前 Cu2+ 或 Cu+ 与 TtSc 的结合可以阻止混合二硫化物中间体的形成。这些结果揭示了 TtSco 蛋白还原二硫键的机制，并可能指出金属结合在调节活性中的可能作用。重要性 Sco 的功能是许多研究的中心。本文研究了 Sco 引起的 CuA 中二硫键的还原，并探讨了金属离子对还原和形成混合二硫键中间体的能力的影响。
The Sco protein fromThermus thermophilushas previously been shown to perform a disulfide bond reduction in the CuAprotein fromT. thermophilus, which is a soluble protein engineered from subunit II of cytochromeba3oxidase that lacks the transmembrane helix. The native cysteines onTtSco andTtCuAwere mutated to serine residues to probe the reactivities of the individual cysteines. Conjugation of TNB to the remaining cysteine inTtCuAand subsequent release upon incubation with the complementaryTtSco protein demonstrated the formation of the mixed disulfide intermediate. The cysteine ofTtSco that attacks the disulfide bond in the targetTtCuAprotein was determined to beTtSco Cysteine 49. This cysteine is likely more reactive than Cysteine 53 due to a higher degree of solvent exposure. Removal of the metal binding histidine, His 139, does not change MDI formation. However, altering the arginine adjacent to the reactive cysteine in Sco (Arginine 48) does alter the formation of the MDI. Binding of Cu2+or Cu+toTtSco prior to reaction withTtCuAwas found to preclude formation of the mixed disulfide intermediate. These results shed light on a mechanism of disulfide bond reduction by theTtSco protein and may point to a possible role of metal binding in regulating the activity.ImportanceThe function of Sco is at the center of many studies. The disulfide bond reduction in CuAby Sco is investigated herein and the effect of metal ions on the ability to reduce and form a mixed disulfide intermediate are also probed.
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