SMITH, Andrea, Martin TOUL, Daniel PLUSKAL, Racha BAATALLAH, Glwadys GAGNOT, José Gaspar RANGEL PAMPLONA PIZARRO PINTO, Vinicius T. T. SANTANA, Markéta STUCHLÁ, Petr NEUGEBAUER, Pimchai CHAIYEN, Jiří DAMBORSKÝ, David BEDNÁŘ, Yves L. L. JANIN, Zbyněk PROKOP a Martin MAREK. Catalytic mechanism for Renilla-type luciferases. Nature Catalysis. Nature Portfolio, 2023, roč. 6, č. 1, s. 23-38. ISSN 2520-1158. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1038/s41929-022-00895-z.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Catalytic mechanism for Renilla-type luciferases
Autoři SMITH, Andrea (703 Slovensko, domácí), Martin TOUL (203 Česká republika, domácí), Daniel PLUSKAL (203 Česká republika, domácí), Racha BAATALLAH, Glwadys GAGNOT, José Gaspar RANGEL PAMPLONA PIZARRO PINTO (620 Portugalsko, domácí), Vinicius T. T. SANTANA, Markéta STUCHLÁ (203 Česká republika, domácí), Petr NEUGEBAUER, Pimchai CHAIYEN, Jiří DAMBORSKÝ (203 Česká republika, garant, domácí), David BEDNÁŘ (203 Česká republika, domácí), Yves L. L. JANIN, Zbyněk PROKOP (203 Česká republika, domácí) a Martin MAREK (203 Česká republika, domácí).
Vydání Nature Catalysis, Nature Portfolio, 2023, 2520-1158.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 10403 Physical chemistry
Stát vydavatele Německo
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 37.800 v roce 2022
Kód RIV RIV/00216224:14310/23:00130829
Organizační jednotka Přírodovědecká fakulta
Doi http://dx.doi.org/10.1038/s41929-022-00895-z
UT WoS 000906600100001
Klíčová slova anglicky CYPRIDINA LUCIFERIN; PROTEIN CRYSTALLIZATION; BIOLUMINESCENCE; RENIFORMIS; LIGHT; CHEMILUMINESCENCE; COELENTERAZINE; STABILITY; LUMINESCENCE; SPECIFICITY
Štítky rivok
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnila: Mgr. Marie Šípková, DiS., učo 437722. Změněno: 8. 4. 2024 07:49.
Anotace
The widely used coelenterazine-powered Renilla luciferase was discovered over 40 years ago, but the oxidative mechanism by which it generates blue photons remains unclear. Here we decipher Renilla-type catalysis through crystallographic, spectroscopic and computational experiments. Structures of ancestral and extant luciferases complexed with the substrate-like analogue azacoelenterazine or a reaction product were obtained, providing molecular snapshots of coelenterazine-to-coelenteramide oxidation. Bound coelenterazine adopts a Y-shaped conformation, enabling the deprotonated imidazopyrazinone component to attack O-2 via a radical charge-transfer mechanism. A high emission intensity is secured by an aspartate from a conserved proton-relay system, which protonates the excited coelenteramide product. Another aspartate on the rim of the catalytic pocket fine-tunes the electronic state of coelenteramide and promotes the formation of the blue light-emitting phenolate anion. The results obtained also reveal structural features distinguishing flash-type from glow-type bioluminescence, providing insights that will guide the engineering of next-generation luciferase-luciferin pairs for ultrasensitive optical bioassays.
Návaznosti
EF17_043/0009632, projekt VaVNázev: CETOCOEN Excellence
GA22-09853S, projekt VaVNázev: Analýza vzniku nových proteinových funkcí v rámci rodiny halogenalkan dehalogenas
Investor: Grantová agentura ČR, Analýza vzniku nových proteinových funkcí v rámci rodiny halogenalkan dehalogenas
LM2018121, projekt VaVNázev: Výzkumná infrastruktura RECETOX (Akronym: RECETOX RI)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, RECETOX RI
LM2018127, projekt VaVNázev: Česká infrastruktura pro integrativní strukturní biologii (Akronym: CIISB)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Czech Infrastructure for Integrative Structural Biology
LM2018140, projekt VaVNázev: e-Infrastruktura CZ (Akronym: e-INFRA CZ)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, e-Infrastruktura CZ
MUNI/H/1561/2018, interní kód MUNázev: Decoding the molecular principles of enzyme evolution
Investor: Masarykova univerzita, Decoding the molecular principles of enzyme evolution, Individuální projekty hraničního výzkumu
792772, interní kód MUNázev: Structural and biochemical studies of an ancestral enzyme with dual dehalogenase and luciferase activity (Akronym: Ancestral)
Investor: Evropská unie, Structural and biochemical studies of an ancestral enzyme with dual dehalogenase and luciferase activity, MSCA Marie Skłodowska-Curie Actions (Excellent Science)
814418, interní kód MUNázev: Synthetic biology-guided engineering of Pseudomonas putida for biofluorination (Akronym: SinFonia)
Investor: Evropská unie, Synthetic biology-guided engineering of Pseudomonas putida for biofluorination, Leadership in enabling and industrial technologies (LEIT) (Industrial Leadership)
857560, interní kód MU
(Kód CEP: EF17_043/0009632)
Název: CETOCOEN Excellence (Akronym: CETOCOEN Excellence)
Investor: Evropská unie, CETOCOEN Excellence, Spreading excellence and widening participation
90242, velká výzkumná infrastrukturaNázev: CIISB III
VytisknoutZobrazeno: 30. 5. 2024 21:07