中国の研究がメタン栄養生合成に必要なMbnBCホロ酵素の結晶構造と触媒機構を発見
Mar 25, 2022
詳細については、以下を参照してください。Joanna.jia@wecistanche.com
メタノバクチン(Mbns)は、メタントローフによる銅の取り込みに関与する銅結合ペプチドのファミリーであり、無秩序な銅蓄積を特徴とする疾患の治療のための潜在的な治療薬である。Mbnは、MbnB、鉄依存性酵素、およびMbnCを含むコア生合成機構によって触媒されるシステイン残基上のMbnA前駆体ペプチドの修飾によって生成される。しかしながら、MbnBCホロ酵素触媒作用の機構学的詳細は不明のままである。
ハーブエピミディアムサジッタタム
2022年2月2日、「メタノバクチン生合成に必要なMbnBCホロ酵素の結晶構造と触媒機構」と題する研究論文が、四川大学のCheng WeiのチームによるCell Researchのオンライン版に掲載され、2つの異なる種のMbnABC複合体を実証しました。基質の結晶構造から、基質MbnAのリーダーペプチドがMbnCに結合してMbnBCホロ酵素をリクルートするのに対し、MbnAのコアペプチドはMbnB-MbnC相互作用によって作られた触媒空洞に位置し、独特の三鉄クラスターを有していることが明らかになりました。
バイオフラボノイド錠剤
基質スルフヒドリルの三鉄中心への付着は、オキサゾロン - チオアミド設置のための二酸素依存反応を可能にする。MbnABC複合体の構造解析およびMbnB変異体の機能的研究は、MbnAのMbnBC媒介性修飾に必要な保存された触媒アスパラギン酸残基を同定した。結論として、この研究は、異なる種由来のMbnBC複合体の類似の構造と機能を明らかにし、MbnBCホロ酵素の進化的に保存された触媒機構を実証した。
銅などの金属は、すべての生物において生理学的恒常性を維持するために不可欠であり、特にいくつかの必須細菌タンパク質の触媒作用に関与している。銅は特定のタンパク質の活性に必要とされるが、様々な産業および医療分野で抗菌剤としても使用されている。応答して、細菌は、チャルコフォアなどの銅キレート化合物を使用して無害化することができる。カルコフォア分子は、細菌の代謝および解毒に関与する鉄結合担体に類似している。特に、臓器(肝臓および脳)に銅が過剰に蓄積する遺伝性疾患であるウィルソン病の潜在的な治療法として臨床試験で研究されています。
メタノキシン(Mbns)は、メタントローフにのみ存在するチャルコフォアである。いくつかのMbnが特徴付けられ、リボソーム合成および翻訳後修飾ペプチド(RiPP)であることが見出されている。Mbn分子は、生合成機構による認識のためのリーダーペプチド(LP)と、MbnA修飾およびLP切断後に成熟生成物となるコアペプチド(CP)を含む、遺伝的にコードされた前駆体ポリペプチド(MbnAs)から生合成される。MbnBC複合体を含む中核的な生合成機構が最近、メチロシヌス・トリコスポリウム(Mt)OB3bで発見された。
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現在までに、5つの遺伝子コードクラスター(I〜V)がMbn生合成について特徴付けられている。既知のMbnオペロンでは、mbnAの後には常にMbnA修飾を担うmbnBおよびmbnC遺伝子が続く。mbnBはトリオースリン酸イソメラーゼ(TIM)をコードすると予測され、MbnCと複合体化した場合にのみMbnA修飾活性を示す。しかし、MbnBC機構の組織と触媒機構は不明のままである。
ここで、本研究は、ルガモナス・ルブラ(Rr)ATCC 43154(RrMbnBC、グループIIIを表す)およびビブリオ・カリベンチカス(Vc)BAA-2122(VcMbnBC、グループVを表す)のRrMbnABCおよびVcMbnABC複合体の結晶構造を決定した。RrMbnABCおよびVcMbnABCの構造は保存されており、基質MbnAのシステイン残基に連結されたユニークな三鉄クラスターを含む。本研究の結果、MbnBCホロ酵素がMbnの産生を触媒するメカニズムを解明する。
