CHALOUPKOVÁ, Radka, Veronika LIŠKOVÁ, Martin TOUL, Klára MARKOVÁ, Eva ŠEBESTOVÁ, Lenka HERNYCHOVÁ, Martin MAREK, José Gaspar RANGEL PAMPLONA PIZARRO PINTO, Daniel PLUSKAL, Jitka WATERMAN, Zbyněk PROKOP a Jiří DAMBORSKÝ. Light-Emitting Dehalogenases: Reconstruction of Multifunctional Biocatalysts. ACS Catalysis. Washington, D.C.: AMER CHEMICAL SOC, 2019, roč. 9, č. 6, s. 4810-4823. ISSN 2155-5435. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1021/acscatal.9b01031.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Light-Emitting Dehalogenases: Reconstruction of Multifunctional Biocatalysts
Autoři CHALOUPKOVÁ, Radka (203 Česká republika, domácí), Veronika LIŠKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Martin TOUL (203 Česká republika, domácí), Klára MARKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Eva ŠEBESTOVÁ (203 Česká republika, domácí), Lenka HERNYCHOVÁ (203 Česká republika), Martin MAREK (203 Česká republika, domácí), José Gaspar RANGEL PAMPLONA PIZARRO PINTO (620 Portugalsko, domácí), Daniel PLUSKAL (203 Česká republika, domácí), Jitka WATERMAN (203 Česká republika), Zbyněk PROKOP (203 Česká republika, garant, domácí) a Jiří DAMBORSKÝ (203 Česká republika, domácí).
Vydání ACS Catalysis, Washington, D.C. AMER CHEMICAL SOC, 2019, 2155-5435.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 10403 Physical chemistry
Stát vydavatele Spojené státy
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW Full Text
Impakt faktor Impact factor: 12.350
Kód RIV RIV/00216224:14310/19:00107511
Organizační jednotka Přírodovědecká fakulta
Doi http://dx.doi.org/10.1021/acscatal.9b01031
UT WoS 000471212600009
Klíčová slova anglicky catalytic promiscuity; ancestral reconstruction; haloalkane dehalogenase; monooxygenase; luciferase; emergence of biological function
Štítky CF PROT, rivok
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnila: Mgr. Michaela Hylsová, Ph.D., učo 211937. Změněno: 15. 2. 2023 22:42.
Anotace
To obtain structural insights into the emergence of biological functions from catalytically promiscuous enzymes, we reconstructed an ancestor of catalytically distinct, but evolutionarily related, haloalkane dehalogenases (EC 3.8.1.5) and Renilla luciferase (EC 1.13.12.5). This ancestor has both hydrolase and monooxygenase activities. Its crystal structure solved to 1.39 angstrom resolution revealed the presence of a catalytic pentad conserved in both dehalogenase and luciferase descendants and a molecular oxygen bound in between two residues typically stabilizing a halogen anion. The differences in the conformational dynamics of the specificity-determining cap domains between the ancestral and descendant enzymes were accessed by molecular dynamics and hydrogen-deuterium exchange mass spectrometry. Stopped-flow analysis revealed that the alkyl enzyme intermediate formed in the luciferase-catalyzed reaction is trapped by blockage of a hydrolytic reaction step. A single-point mutation (Ala54Pro) adjacent to one of the catalytic residues bestowed hydrolase activity on the modern luciferase by enabling cleavage of this intermediate. Thus, a single substitution next to the catalytic pentad may enable the emergence of promiscuous activity at the enzyme class level, and ancestral reconstruction has a clear potential for obtaining multifunctional catalysts.
Návaznosti
EF16_013/0001761, projekt VaVNázev: RECETOX RI
GA16-24223S, projekt VaVNázev: Strukturní podstata vzniku nových enzymových aktivit
Investor: Grantová agentura ČR, Strukturní podstata vzniku nových enzymových aktivit
LM2015043, projekt VaVNázev: Česká infrastruktura pro integrativní strukturní biologii (Akronym: CIISB)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Czech Infrastructure for Integrative Structural Biology
LM2015051, projekt VaVNázev: Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí (Akronym: RECETOX RI)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Výzkumná infrastruktura RECETOX
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
VytisknoutZobrazeno: 30. 5. 2024 16:41