KAUSHIK, Shubhangi, Zbyněk PROKOP, Jiří DAMBORSKÝ a Radka CHALOUPKOVÁ. Kinetics of Binding of Fluorescent Ligands to Enzymes with Engineered Access Tunnels. FEBS Journal. Hoboken, NJ USA: WILEY-BLACKWELL, roč. 284, č. 1, s. 134-148. ISSN 1742-464X. doi:10.1111/febs.13957. 2017.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Kinetics of Binding of Fluorescent Ligands to Enzymes with Engineered Access Tunnels
Autoři KAUSHIK, Shubhangi (356 Indie, domácí), Zbyněk PROKOP (203 Česká republika, domácí), Jiří DAMBORSKÝ (203 Česká republika, garant, domácí) a Radka CHALOUPKOVÁ (203 Česká republika, domácí).
Vydání FEBS Journal, Hoboken, NJ USA, WILEY-BLACKWELL, 2017, 1742-464X.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 10608 Biochemistry and molecular biology
Stát vydavatele Spojené státy
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 4.530
Kód RIV RIV/00216224:14310/17:00095411
Organizační jednotka Přírodovědecká fakulta
Doi http://dx.doi.org/10.1111/febs.13957
UT WoS 000393601200010
Klíčová slova anglicky binding kinetics; fluorescence polarization; haloalkane dehalogenases; HaloTag ligands; modified access tunnels
Štítky NZ, rivok
Změnil Změnila: Ing. Nicole Zrilić, učo 240776. Změněno: 5. 4. 2018 22:46.
Anotace
Molecular recognition mechanisms and kinetics of binding of ligands to buried active sites via access tunnels are not well understood. Fluorescence polarization enables rapid and non-destructive real-time quantification of the association between small fluorescent ligands and large biomolecules. In this study, we describe analysis of binding kinetics of fluorescent ligands resembling linear halogenated alkanes to haloalkane dehalogenases. Dehalogenases possess buried active sites connected to the surrounding solvent by access tunnels. Modification of these tunnels by mutagenesis has emerged as a novel strategy to tailor the enzyme properties. We demonstrate that the fluorescence polarization method can sense differences in binding kinetics originating from even single mutation introduced to the tunnels. The results show, strikingly, that the rate constant of the dehalogenase variants varied across seven orders of magnitude and the type of ligand used strongly affected the binding kinetics of the enzyme. Furthermore, fluorescence polarization could be applied to cell-free extracts instead of purified proteins, extending the method’s application to medium-throughput screening of enzyme variant libraries generated in directed evolution experiments. The method can also provide in-depth kinetic information about the rate-determining step in binding kinetics and reveals the bottlenecks of enzyme accessibility. Assuming availability of appropriate fluorescent ligand, the method could be applied for analysis of accessibility of tunnels and buried active sites of enzymes forming a covalent alkyl-enzyme intermediate during their catalytic cycle, such as alfa/beta-hydrolases containing >100,000 protein sequences based on the Pfam database.
Návaznosti
EE2.3.30.0037, projekt VaVNázev: Zaměstnáním nejlepších mladých vědců k rozvoji mezinárodní spolupráce
GAP207/12/0775, projekt VaVNázev: Strukturně-funkční vztahy haloalkan dehalogenas
Investor: Grantová agentura ČR, Structure-functional Relationships of Haloalkane Dehalogenases
LH14027, projekt VaVNázev: Nové koncepty a nástroje pro racionální design enzymů
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Nové koncepty a nástroje pro racionální design enzymů
LO1214, projekt VaVNázev: Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí (Akronym: RECETOX)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí
MUNI/M/1888/2014, interní kód MUNázev: Pokročilé hybridní metody studia transportních procesů v proteinech a jejich využití v designu biokatalyzátorů
Investor: Masarykova univerzita, Pokročilé hybridní metody studia transportních procesů v proteinech a jejich využití v designu biokatalyzátorů, INTERDISCIPLINARY - Mezioborové výzkumné projekty
VytisknoutZobrazeno: 16. 4. 2024 14:23