Substrátová specifita haloalkandehalogenáz

MONINCOVÁ, Marta, Yukari SATO, Iva TĚŠÍNSKÁ, Zbyněk PROKOP, Yuji NAGATA a Jiri DAMBORSKY. Substrátová specifita haloalkandehalogenáz. In Sborník abstraktů, STUDENTSKÁ VĚDECKÁ KONFERENCE v oboru chemie a biochemie. 1. vyd. Brno: Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity v Brně, 2004, s. 40.

Základní údaje

• Originální název: Substrátová specifita haloalkandehalogenáz
• Název anglicky: Substrate specificity of haloalkane dehalogenases
• Autoři: MONINCOVÁ, Marta, Yukari SATO, Iva TĚŠÍNSKÁ, Zbyněk PROKOP, Yuji NAGATA a Jiri DAMBORSKY.
• Vydání: 1. vyd. Brno, Sborník abstraktů, STUDENTSKÁ VĚDECKÁ KONFERENCE v oboru chemie a biochemie, s. 40-40, 2004.
• Nakladatel: Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity v Brně

Další údaje

• Originální jazyk: čeština
• Typ výsledku: Stať ve sborníku
• Obor: 10600 1.6 Biological sciences
• Stát vydavatele: Česká republika
• Utajení: není předmětem státního či obchodního tajemství
• Organizační jednotka: Přírodovědecká fakulta
• UT WoS: 000289879700005

Anotace

Haloalkanedehalogenasy jsou mikrobiální enzymy se schopností štěpit vazbu mezi uhlíkem a halogenem v halogenovaných alifatických uhlovodících. Tyto enzymy lze využívat pro bioremediace, jako průmyslové biokatalyzátory a biosenzory. Detailně jsou prostudovány haloalkandehalogenasy DhlA z Xanthobacter autotrophicus GJ10 [1], DhaA z Rhodococcus rhodochrous NCIMB 13064 [2] a LinB ze Sphingomonas paucimobilis UT26 [3]. V genomových databázích bylo nalezeno několik sekvencí, které vykazují sekvenční podobnost s dosud prostudovanými haloalkandehalogenasami a o kterých se proto domníváme, že kódují nové haloalkandehalogenasy. Protein Rv2579 z Mycobacterium tuberculosis H37Rv má 68% sekvenční podobnost s LinB. Gen rv2579 byl přenesen do Escherichia coli, protein Rv2579 byl exprimován, purifikován a byla ověřena jeho schopnost katalyzovat odbourávání halogenovaných uhlovodíků. Vzrůstající počet členů rodiny haloalkandehalogenas vyžaduje podrobnější charakterizaci, např. srovnáním substrátových specificit. Pro sadu 31 substrátů a všechny známé haloalkandehalogenasy jsou stanovovány katalytické konstanty. Data budou zpracována vícerozměrnou statistickou metodou - analýzou hlavních komponent [4]. Výsledek statistické analýzy umožní studovat strukturně-funkční vztahy u haloalkandehalogenas. Shrnutí znalostí o struktuře a funkci v rámci jedné proteinové rodiny bude důležitým příspěvkem ke znalostem evoluce proteinů. Reference: 1. Verschueren, K.H.G., Seljee, F., Rozeboom, H.J., Kalk, K.H., Dijkstra, B.W. (1993) Crystallographic analysis of the catalytic mechanism of haloalkane dehalogenase. Nature 363, 693-698 2. Newman, J., Peat, T.S., Richard, R., Kan, L., Swanson, P.E., Affholter, J.A., Holmes, I.H., Schindler, J.F., Unkefer, C.J., Terwilliger, T.C. (1999) Haloalkane dehalogenase: structure of a Rhodococcus enzyme. Biochemistry 38, 16105-16114 3. Marek, J., Vevodova, J., Kuta-Smatanova, I., Nagata, Y., Svensson, L.A., Newman, J., Takagi, M., Damborsky, J. (2000) Crystal structure of the haloalkane dehalogenase from Sphingomonas paucimobilis UT26. Biochemistry 39, 14082-14086 4. Wold, S., Esbensen, K., Geladi, P. (1987) Principal Component Analysis. Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems 2, 37-52

Anotace anglicky

Haloalkane dehalogenases are microbial enzymes capable to cleave carbon-halogen bond in halogenated aliphatic compounds. There is a growing interest in these enzymes because of their potential use in bioremediation, as industrial biocatalysts, or as biosensors. Structurally, haloalkane dehalogenases belong to the a/b-hydrolase fold superfamily. Best studied haloalkane dehalogeneses are DhlA from Xanthobacter autotrophicus GJ10 [1], DhaA from Rhodococcus rhodochrous NCIMB 13064 [2] and LinB from Sphingomonas paucimobilis UT26 [3]. Crystal structures of these haloalkane dehalogenases are known. There is a number of DNA sequences which are expected to code haloalkane dehalogenases. This expectation is based on sequential similiraties with known haloalkane dehalogenases: DhlA, DhaA and LinB. Protein Rv2579 from Mycobacterium tuberculosis H37Rv has 68 % sequence similarity with LinB. Gene rv2579 was cloned to Escherichia coli, protein Rv2579 was overexpressed and purified to homogeneity. Haloalkane dehalogenase activity was confirmed with pure Rv2579 enzyme. Increasing number of haloalkane dehalogenase group members demands characterisation of each enzyme into more detail and substrate specificity is an important property to be evaluated Steady-state catalytic constants are being determined for the set of 31 different substrates and all currently known haloalkane dehalogenases. Multivariate statistical method - Principal component analysis [4] - will be applied on data obtained from the substrate specificity testing and the result will show structure- funcion relationships within the group of haloalkane dehalogenases. Amalgamation of structural and funcional knowledge based on in-depth studies of family of enzymes, like haloalkane dehalogenases, could bring an important and interesting knowledge into protein science. References: 1. Verschueren, K.H.G., Seljee, F., Rozeboom, H.J., Kalk, K.H., Dijkstra, B.W.: Crystallographic analysis of the catalytic mechanism of haloalkane dehalogenase. Nature, 1993. 363: p. 693-698. 2. Newman, J., Peat, T.S., Richard, R., Kan, L., Swanson, P.E., Affholter, J.A., Holmes, I.H., Schindler, J.F., Unkefer, C.J., Terwilliger, T.C.: Haloalkane dehalogenase: structure of a Rhodococcus enzyme. Biochemistry, 1999. 38: p. 16105-16114. 3. Marek, J., Vevodova, J., Kuta-Smatanova, I., Nagata, Y., Svensson, L.A., Newman, J., Takagi, M., Damborsky, J.: Crystal structure of the haloalkane dehalogenase from Sphingomonas paucimobilis UT26. Biochemistry, 2000. 39: p. 14082-14086. 4. Wold, S., Esbensen, K., Geladi, P.: Principal Component Analysis. Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, 1987. 2: p. 37-52.

Návaznosti

• LN00A016, projekt VaV: Název: BIOMOLEKULÁRNÍ CENTRUM

Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Biomolekulární centrum