Modifying the Steric Properties in the Second Coordination Sphere of Designed Peptides Leads to Enhancement of Nitrite Reductase Activity.
Modifying the Steric Properties in the Second Coordination Sphere of Designed Peptides Leads to Enhancement of Nitrite Reductase Activity.
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改变设计肽第二配位域的空间性质可增强亚硝酸还原酶活性。
DOI：
10.1002/anie.201712757
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发表时间：
2018-04-03
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Pecoraro VL
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Koebke KJ;Yu F;Salerno E;Van Stappen C;Tebo AG;Penner-Hahn JE;Pecoraro VL
蛋白质设计是探究蛋白质结构与功能关系的有用策略。我们使用高度模块化的 3 链卷曲线圈（TRI 肽系统）证明，具有亚硝酸铜还原酶 (NiR) 活性的功能性 2 型铜中心在水性条件下将亚硝酸盐还原为 NO 和 H2O 时表现出最高的均相催化效率。与之前报道的系统相比，铜中心第二配位层中氨基酸的修饰将亚硝酸还原酶活性提高了 75 倍。我们还发现，空间体积可用于在位点中强制形成三配位 CuI，该位点倾向于二配位，同时空间体积减小。这项研究证明了第二配位球环境对于控制金属中心连接和提高金属酶及其类似物的催化效率的重要性。通过对 2 型铜中心的第二配位层进行空间修饰，可显着提高亚硝酸还原酶活性。我们证明，可以利用空间位阻来控制 TRI 肽支架中的金属配位和反应性。
Protein design is a useful strategy to interrogate the protein structure-function relationship. We demonstrate using a highly modular 3-stranded Coiled Coil (TRI-peptide system) that a functional type 2 copper center exhibiting copper nitrite reductase (NiR) activity exhibits the highest homogeneous catalytic efficiency under aqueous conditions for the reduction of nitrite to NO and H2O. Modification of the amino acids in the second coordination sphere of the copper center increases the nitrite reductase activity up to 75-fold compared to previously reported systems. We find also that steric bulk can be used to enforce a three-coordinate CuI in a site, which tends toward two-coordination with decreased steric bulk. This study demonstrates the importance of the second coordination sphere environment both for controlling metal center ligation and enhancing the catalytic efficiency of metalloenzymes and their analogues. A significant increase in nitrite reductase activity is achieved by modification of sterics in the second coordination sphere of a type 2 copper center. We demonstrate that sterics can be harnessed to control metal coordination and reactivity in a TRI peptide scaffold.
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DOI：
10.1073/pnas.0806792105
发表时间：
2008-10-28
影响因子：
11.1
作者：
Peacock, Anna F. A.;Hemmingsen, Lars;Pecoraro, Vincent L.
通讯作者：
Pecoraro, Vincent L.
影响因子：
15
作者：
Roy, Anindya;Sommer, Dayn Joseph;Ghirlanda, Giovanna
通讯作者：
Ghirlanda, Giovanna
影响因子：
4.8
作者：
Wijma, Hein J.;Jeuken, Lars J. C.;Canters, Gerard W.
通讯作者：
Canters, Gerard W.
DOI：
10.1039/b818306f
发表时间：
2009-04-07
期刊：
Dalton transactions (Cambridge, England : 2003)
影响因子：
--
作者：
Peacock AF;Iranzo O;Pecoraro VL
通讯作者：
Pecoraro VL
影响因子：
15
作者：
Dieckmann, GR;McRorie, DK;Pecoraro, VL
通讯作者：
Pecoraro, VL