J 2022

The ArsH Protein Product of the Paracoccus denitrificans ars Operon Has an Activity of Organoarsenic Reductase and Is Regulated by a Redox-Responsive Repressor

SEDLÁČEK, Vojtěch; Martin KRYL a Igor KUČERA

Základní údaje

Originální název

The ArsH Protein Product of the Paracoccus denitrificans ars Operon Has an Activity of Organoarsenic Reductase and Is Regulated by a Redox-Responsive Repressor

Autoři

SEDLÁČEK, Vojtěch (203 Česká republika, domácí); Martin KRYL (203 Česká republika, domácí) a Igor KUČERA (203 Česká republika, garant, domácí)

Vydání

Antioxidants, Basel, MDPI, 2022, 2076-3921

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10600 1.6 Biological sciences

Stát vydavatele

Švýcarsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 7.000

Kód RIV

RIV/00216224:14310/22:00125977

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

000803523700001

EID Scopus

2-s2.0-85129404608

Klíčová slova anglicky

FMN; NADPH; organoarsenicals; Paracoccus denitrificans; redox-responsive repressor

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 25. 2. 2025 09:22, Mgr. Marie Novosadová Šípková, DiS.

Anotace

V originále

Paracoccus denitrificans ArsH is encoded by two identical genes located in two distinct putative arsenic resistance (ars) operons. Escherichia coli-produced recombinant N-His6-ArsH was characterized both structurally and kinetically. The X-ray structure of ArsH revealed a flavodoxin-like domain and motifs for the binding of flavin mononucleotide (FMN) and reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH). The protein catalyzed FMN reduction by NADPH via ternary complex mechanism. At a fixed saturating FMN concentration, it acted as an NADPH-dependent organoarsenic reductase displaying ping-pong kinetics. A 1:1 enzymatic reaction of phenylarsonic acid with the reduced form of FMN (FMNH2) and formation of phenylarsonous acid were observed. Growth experiments with P. denitrificans and E. coli revealed increased toxicity of phenylarsonic acid to cells expressing arsH, which may be related to in vivo conversion of pentavalent As to more toxic trivalent form. ArsH expression was upregulated not only by arsenite, but also by redox-active agents paraquat, tert-butyl hydroperoxide and diamide. A crucial role is played by the homodimeric transcriptional repressor ArsR, which was shown in in vitro experiments to monomerize and release from the DNA-target site. Collectively, our results establish ArsH as responsible for enhancement of organo-As(V) toxicity and demonstrate redox control of ars operon.

Návaznosti

GA16-18476S, projekt VaV
Název: Oxidační stres u denitrifikačních baktérií: objasnění funkce zúčastněných proteinů a možných dopadů na životní prostředí
Investor: Grantová agentura ČR, Oxidační stres u denitrifikačních baktérií: objasnění funkce zúčastněných proteinů a možných dopadů na životní prostředí
MUNI/A/1604/2020, interní kód MU
Název: Podpora biochemického výzkumu v roce 2021
Investor: Masarykova univerzita, Podpora biochemického výzkumu v roce 2021
90127, velká výzkumná infrastruktura
Název: CIISB II