J 2023

Comparison of Fungal Thermophilic and Mesophilic Catalase-Peroxidases for Their Antioxidative Properties

POLJOVKA, Andrej, Miloš MUSIL, David BEDNÁŘ, Katarina CHOVANOVA, Vladena BAUEROVA-HLINKOVA et. al.

Základní údaje

Originální název

Comparison of Fungal Thermophilic and Mesophilic Catalase-Peroxidases for Their Antioxidative Properties

Autoři

POLJOVKA, Andrej, Miloš MUSIL (203 Česká republika, domácí), David BEDNÁŘ (203 Česká republika, garant, domácí), Katarina CHOVANOVA, Vladena BAUEROVA-HLINKOVA, Jana BELLOVA, Lenka KOHUTOVA, Peter BARATH a Marcel ZAMOCKY

Vydání

Antioxidants, Basel, MDPI, 2023, 2076-3921

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10608 Biochemistry and molecular biology

Stát vydavatele

Švýcarsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 7.000 v roce 2022

Kód RIV

RIV/00216224:14310/23:00131488

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

UT WoS

001034982300001

Klíčová slova anglicky

peroxidase-catalase superfamily; heme catalase; bifunctional enzyme; reactive oxygen species; oxidative stress

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 23. 8. 2023 21:12, Mgr. Michaela Hylsová, Ph.D.

Anotace

V originále

Catalase-peroxidases (KatGs) are unique bifunctional oxidoreductases that contain heme in their active centers allowing both the peroxidatic and catalatic reaction modes. These originally bacterial enzymes are broadly distributed among various fungi allowing them to cope with reactive oxygen species present in the environment or inside the cells. We used various biophysical, biochemical, and bioinformatics methods to investigate differences between catalase-peroxidases originating in thermophilic and mesophilic fungi from different habitats. Our results indicate that the architecture of the active center with a specific post-translational modification is highly similar in mesophilic and thermophilic KatG and also the peroxidatic acitivity with ABTS, guaiacol, and L-DOPA. However, only the thermophilic variant CthedisKatG reveals increased manganese peroxidase activity at elevated temperatures. The catalatic activity releasing molecular oxygen is comparable between CthedisKatG and mesophilic MagKatG1 over a broad temperature range. Two constructed point mutations in the active center were performed selectively blocking the formation of described post-translational modification in the active center. They exhibited a total loss of catalatic activity and changes in the peroxidatic activity. Our results indicate the capacity of bifunctional heme enzymes in the variable reactivity for potential biotech applications.

Návaznosti

EF17_043/0009632, projekt VaV
Název: CETOCOEN Excellence
LM2023055, projekt VaV
Název: Česká národní infrastruktura pro biologická data
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, ELIXIR-CZ: Česká národní infrastruktura pro biologická data
LM2023069, projekt VaV
Název: Výzkumná infrastruktura RECETOX
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Výzkumná infrastruktura RECETOX