Barnase - Barnase

Barnase
Barnase-barstar-1brs.png
Pevně ​​vázaný komplex mezi barnázou a jejím inhibitorem barstar. Barnase je zbarvena sekundární struktura a barstar je zbarven modře.[1]
Identifikátory
SymbolBarnase
PDB1BRS Více struktur
UniProtP00648
Další údaje
EC číslo3.1.27.-

Barnase (A portmanteau „BActerial“ „RiboNucleASE“) je bakteriální protein který se skládá ze 110 aminokyseliny a má ribonukleáza aktivita. Je syntetizován a vylučován bakterií Bacillus amyloliquefaciens, ale je smrtelný pro buňku, pokud je exprimován bez jejího inhibitoru barstar. Inhibitor se váže na aktivní místo ribonukleázy a uzavírá jej, čímž brání barnase v poškození buněk RNA poté, co byl syntetizován, ale předtím, než byl sekretován. Barnase / barstar komplex je známý pro své mimořádně těsné vazba protein-protein, s on-rate z 108s−1M−1.

Studie skládání proteinů

Barnase nemá disulfidové vazby, ani to nevyžaduje dvojmocné kationty nebo nepeptidové složky k složení. Tato jednoduchost v kombinaci s reverzibilním přechodem skládání znamená, že barnáza byla rozsáhle studována, aby bylo možné pochopit, jak se skládají proteiny.[2][3][4] Složení barnase bylo rozsáhle studováno v laboratoři Alan Fersht, který jej použil jako testovací případ při vývoji metody charakterizace skládání bílkovin přechodové stavy známý jako analýza hodnoty phi.

Aktivní místo a katalytický mechanismus

Barnáza katalyzuje hydrolýza na stránkách Grib s diribonukleotidy. Štěpení probíhá ve dvou krocích pomocí a obecný acidobazický mechanismus: během prvního se vytvoří cyklický meziprodukt transesterifikace krok, který se poté hydrolyzuje, aby se štěpení uvolnilo RNA. Dva nejdůležitější zbytky podílející se na katalýze jsou Glu73 a His102, které jsou oba nezbytné pro enzymatickou aktivitu. Glu73 je obecná báze, zatímco His102 je obecná kyselina. Ačkoli není přímo zapojen do acidobazické katalýzy, Lys27 je také kritický pro aktivitu; podílí se na vazbě substrátu v přechodovém stavu.[5]

Viz také

Reference

  1. ^ PDB: 1BRS​; Buckle AM, Schreiber G, Fersht AR (srpen 1994). "Rozpoznávání proteinů a proteinů: krystalická strukturní analýza komplexu barnáza-barstar v rozlišení 2,0-A". Biochemie. 33 (30): 8878–89. doi:10.1021 / bi00196a004. PMID  8043575.
  2. ^ Serrano L, Kellis JT, Cann P, Matouschek A, Fersht AR (duben 1992). "Složení enzymu. II. Substruktura barnasy a příspěvek různých interakcí ke stabilitě proteinu". J. Mol. Biol. 224 (3): 783–804. doi:10.1016 / 0022-2836 (92) 90562-X. PMID  1569557.
  3. ^ Serrano L, Matouschek A, Fersht AR (duben 1992). "Složení enzymu. III. Struktura přechodného stavu pro rozvinutí barnasy analyzovaná postupem proteinového inženýrství". J. Mol. Biol. 224 (3): 805–18. doi:10.1016 / 0022-2836 (92) 90563-Y. PMID  1569558.
  4. ^ Matouschek A, Serrano L, Fersht AR (duben 1992). "Složení enzymu. IV. Struktura meziproduktu při opětovném skládání barnasy analyzovaná postupem proteinového inženýrství". J. Mol. Biol. 224 (3): 819–35. doi:10.1016 / 0022-2836 (92) 90564-Z. PMID  1569559.
  5. ^ Mossakowska DE, Nyberg K, Fersht AR (květen 1989). „Kinetická charakterizace rekombinantní ribonukleázy z Bacillus amyloliquefaciens (barnáza) a studium klíčových zbytků při katalýze místně řízenou mutagenezí“. Biochemie. 28 (9): 3843–50. doi:10.1021 / bi00435a033. PMID  2665810.

Další čtení

externí odkazy


  1. ^ Kippen, A.D .; Arcus, V. L .; Fersht, A. R. (1994). "Strukturální studie na peptidech odpovídajících mutantům hlavní alfa-šroubovice barnasy". Biochemie. 33 (33): 10013–10021. doi:10.1021 / bi00199a027. PMID  8060969.
  2. ^ Arcus, V. L .; Vuilleumier, S .; Freund, S. M .; Bycroft, M .; Fersht, A. R. (1994). „Směrem k řešení skládací dráhy barnázy: Kompletní páteřní přiřazení 13C, 15N a 1H NMR jeho denaturovaného stavu pH“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 91 (20): 9412–9416. doi:10.1073 / pnas.91.20.9412. PMC  44822. PMID  7937780.
  3. ^ Arcus, V .; Vuilleumier, S .; Freund, S. M .; Bycroft, M .; Fersht, A. R. (1995). „Srovnání pH, močoviny a teplotně denaturovaných stavů barnázy pomocí heteronukleární NMR: důsledky pro zahájení skládání bílkovin“. Journal of Molecular Biology. 254 (2): 305–321. doi:10.1006 / jmbi.1995.0618. PMID  7490750.
  4. ^ Oliveberg, M .; Arcus, V. L .; Fersht, A. R. (1995). „Hodnoty PKA karboxylových skupin v nativním a denaturovaném stavu barnase: Hodnoty pKA v denaturovaném stavu jsou v průměru o 0,4 jednotky nižší než u modelových sloučenin“. Biochemie. 34 (29): 9424–9433. doi:10.1021 / bi00029a018. PMID  7626612.