Татьяна Сергеевна Юрченко, Анастасия Аркадьевна Логинова, Егор Павлович Сергеев, Евгений Владимирович Пометун, Владимир Иванович Тишков, Святослав Сергеевич Савин, Анастасия Александровна Пометун

Инженерия активного центра формиатдегидрогеназы из Staphylococcus aureus: ВВЕДЕНИе в структуру дополнительной петли и остатков гистидина

Аннотация. NAD⁺-зависимая формиатдегидрогеназа (КФ 1.2.1.2, FDH) из патогенных бактерий Staphylococcus aureus (SauFDH) значительно отличается от других FDH как по первичной структуре, так и по каталитическим свойствам. Отличительной особенностью SauFDH является самая высокая (примерно в 2,5–3 раза) удельная активность по сравнению с другими формиатдегидрогеназами. При этом SauFDH обладает высокими значениями констант Михаэлиса по обоим субстратам. На основании анализа трехмерных структур и выравнивания аминокислотных последовательностей были выбраны замены, перспективные с точки зрения изменения каталитических параметров. Замена I220H привела к увеличению K^NAD+; значение k_cat не изменилось. При замене Т250Н наблюдается увеличение K_M^NAD+, k_cat снижается с 20 до 13 с^–1. Замена K368H привела к незначительному увеличению K_M^NAD+, k_cat снизилась с 20 до 6 с^–1. Введение дополнительных вставок TGA и AGA в α-спираль на С-конец фермента привело к увеличению K_M^NAD+ и K_M^HCOO–. Больший эффект наблюдался для K_M^NAD+ – разница составила более чем в 10 раз. Для мутантных SauFDH со вставками k_cat значительно снижается до 4 с^–1. Аналогичные результаты наблюдаются для мутантов с многоточечными заменами. Таким образом, было показано, что С-концевая последовательность играет важную роль в катализе SauFDH.
Ключевые слова: NAD⁺-зависимая формиатдегидрогеназа, сайт-направленный мутагенез, Staphylococcus aureus, структура, С-конец, моделирование
DOI: 10.55959/MSU0579-9384-2-2023-64-2-163-177

  Полный текст статьи в формате PDF

Вестник Московского Университета.
Химия 2023, том 64, № 2, стр. 163-177