2019
Light-Emitting Dehalogenases: Reconstruction of Multifunctional Biocatalysts
CHALOUPKOVÁ, Radka, Veronika LIŠKOVÁ, Martin TOUL, Klára MARKOVÁ, Eva ŠEBESTOVÁ et. al.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
Jazyk
angličtina
Typ výsledku
Článek v odborném periodiku
Obor
10403 Physical chemistry
Stát vydavatele
Spojené státy
Utajení
není předmětem státního či obchodního tajemství
Odkazy
Impakt faktor
Impact factor: 12.350
Kód RIV
RIV/00216224:14310/19:00107511
Organizační jednotka
Přírodovědecká fakulta
UT WoS
000471212600009
Klíčová slova anglicky
catalytic promiscuity; ancestral reconstruction; haloalkane dehalogenase; monooxygenase; luciferase; emergence of biological function
Příznaky
Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 15. 2. 2023 22:42, Mgr. Michaela Hylsová, Ph.D.
Anotace
V originále
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 VaV |
| ||
GA16-24223S, projekt VaV |
| ||
LM2015043, projekt VaV |
| ||
LM2015051, projekt VaV |
| ||
LO1214, projekt VaV |
|