STRUCTURE AND MECHANISM OF FE-S PROTEINS

FE-S蛋白的结构和机制

• 批准号: 3285091
• 负责人: JAMES B. HOWARD
• 金额: $ 13.09万
• 依托单位: UNIVERSITY OF MINNESOTA
• 依托单位国家: 美国
• 财政年份: 1986
• 资助国家: 美国
• 起止时间: 1986-08-01 至 1991-07-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://reporter.nih.gov/project-details/3285091
• 关键词: Azotobacter vinelandii; X ray crystallography; adenosine diphosphate; adenosine triphosphate; electron transport; ferredoxin; ion exchange chromatography; ligands; mutant; oxidation reduction reaction; oxidoreductase; point mutation; radiotracer; spectrometry; thiols

The goal of our laboratory is to determine the role of protein structure in redox reactions, especially those involving Fe:S centers for electron transfer. We have chosen nitrogen reduction as a model. Although elegant spectroscopic studies have identified new Fe:S and Mo:Fe:S centers in nitrogenase proteins, we have only a limited picture of the protein structure. Yet, it is the latter which undoubtedly influences the properties of the metallo centers. For nitrogenase, no specific amino acids have been identified as part of the electron transfer processes. Only the Fe:S center ligands for the Fe-protein have been determined. It is our intention to use solution chemical methods to study changes in protein structure during catalysis and electron transfer. We will correlate the structural changes and chemical reactivity with the spectral properties of Fe:S proteins. For the proposed studies, the Fe-protein (Av2) and MoFe-protein (Av1) from Azotobacter vinelandii nitrogenase will be used. The specific objectives for the next five years are: 1. To study the interconversion of the Fe:S center in Av2 using spectral and chemical modification methods. 2. To reconstitute enzymatically active Av2 from inactive forms. 3. To identify amino acid residues in the ATP/ADP binding site and their relationship to the Fe:S center. 4. To identify potential thiol ligands of Fe:S and Mo:Fe:S centers in Avl. 5. To identify the binding regions on Av1 and Av2 for complex formation. 6. To identify potential catalytically important residues in the substrate reduction site. 7. To study the thiol reactivity in "simple", spectrally well-defined Fe:S proteins.

我们实验室的目标是确定蛋白质结构在 氧化还原反应，尤其是那些涉及 Fe:S 电子中心的反应 转移。 我们选择氮减少作为模型。 虽然优雅 光谱研究发现了新的 Fe:S 和 Mo:Fe:S 中心 固氮酶蛋白质，我们对蛋白质的了解有限 结构。 但毫无疑问，后者对 金属中心的性质。 对于固氮酶，没有特定的氨基 酸已被确定为电子转移过程的一部分。 仅确定了铁蛋白的 Fe:S 中心配体。 它 我们的目的是使用溶液化学方法来研究 催化和电子转移过程中的蛋白质结构。 我们将 将结构变化和化学反应性与光谱关联起来 Fe:S 蛋白质的特性。 对于拟议的研究，铁蛋白 (Av2) 和来自 Azotobacter vinelandii 固氮酶的 MoFe 蛋白 (Av1) 将 被使用。 未来五年的具体目标是： 1. 利用光谱研究Av2中Fe:S中心的相互转化 和化学修饰方法。 2.从无活性形式重建具有酶活性的Av2。 3. 鉴定ATP/ADP结合位点的氨基酸残基及其作用 与 Fe:S 中心的关系。 4. 鉴定 Avl 中 Fe:S 和 Mo:Fe:S 中心的潜在硫醇配体。 5. 鉴定 Av1 和 Av2 上用于形成复合物的结合区域。 6. 识别底物中潜在的具有重要催化作用的残基 还原位点。 7. 研究“简单”、光谱明确的 Fe:S 中的硫醇反应性 蛋白质。