Acinetobacter calcoaceticus中可溶性PQQ依赖葡萄糖脱氢酶的再组装/激活机制：一项全面研究
摘要：通过其自发重组能力激活酶活性已被证明是研究酶结构/活性关系的基础工具，或是设计生物电子学、合成生物学或生物分析应用中的人工信号转导系统的有价值手段。特别是基于Acinetobacter calcoaceticus的apo-PQQ依赖性可溶性葡萄糖脱氢酶（sGDH）的自发重组/激活的应用得到了广泛的发展。然而，sGDH与其两个辅因子——吡咯喹啉醌（PQQ）和Ca2+的重组机制尚未知晓。本研究的目标是通过单转化条件下的快速混合动力学来阐明这一机制。sGDH的重组呈现双相动力学，其中以方形反应方案关联的两个激活途径为特征。通过完整的动力学分析，我们能够完全预测重组动态，同时证明当PQQ首先结合到apo-sGDH时，它强烈阻碍Ca2+进入其封闭位置，从而大大减缓了sGDH的重组速率。通过通过特定突变钙离子配位位点的P248脯氨酸残基，增加钙离子结合环的灵活性，可以有针对性地加速这种缓慢的钙插入过程，从而减小钙离子插入的动力学壁垒。重组过程的动态性质也得到了支持，通过观察apo和holo形式中的两个活性位点中观察到的明显环移和氢键网络重组以及范德华相互作用的重组，该结构改变是通过apo-sGDH（PDB：5MIN）的精细X射线结构揭示的。
作者：Claire Stines-Chaumeil, Francois Mavr''e, Brice Kauffmann, Nicolas Mano, and Benoit Limoges
论文ID：1911.06795
分类：Biomolecules
分类简称：q-bio.BM
提交时间：2019-11-18