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大阪大學(xué)科學(xué)與工業(yè)研究所的研究人員與廣島工學(xué)院共同宣布了一種新蛋白質(zhì)的發(fā)現，該蛋白質(zhì)可以使生物體進(jìn)行將交聯(lián)多肽上的氨基酸殘基轉化為氨基酸的初步而必要的步驟。酶輔因子。這項研究可能會(huì )導致對細胞中催化作用的生物化學(xué)有更好的了解。
每個(gè)活細胞都不斷發(fā)生一系列生化反應。這些反應的速率受稱(chēng)為酶的特殊蛋白質(zhì)控制，該蛋白質(zhì)催化特定的過(guò)程，否則將花費更長(cháng)的時(shí)間。許多酶都需要專(zhuān)門(mén)的分子，稱(chēng)為“輔因子”，可在氧化還原反應過(guò)程中幫助電子來(lái)回穿梭。但是這些輔助因子本身必須由生物體產(chǎn)生，并且通常需要先前存在的蛋白質(zhì)的協(xié)助。
現在，大阪大學(xué)的一個(gè)科學(xué)家小組已經(jīng)鑒定出一種名為QhpG的新型蛋白質(zhì)，該蛋白質(zhì)對于輔酶半胱氨酸色氨酸醌(CTQ)的生物合成至關(guān)重要。通過(guò)分析反應產(chǎn)物的質(zhì)量并確定其晶體結構，他們能夠推斷出QhpG的催化功能，該功能是在喹血紅素蛋白胺脫氫酶的活性位點(diǎn)亞基QhpC內的特定色氨酸殘基上添加兩個(gè)羥基。細菌酶催化各種伯胺的氧化。后將所得的二羥基化色氨酸和相鄰的半胱氨酸殘基轉化為輔因子CTQ。
但是，與其他蛋白質(zhì)修飾酶相比，QhpG的作用有些不同尋常，因為它與QhC上的色氨酸殘基反應，該色氨酸殘基在另一種稱(chēng)為翻譯后修飾的過(guò)程中與另一種酶QhpD進(jìn)行了三重交聯(lián)。色氨酸自然包含具有共軛鍵的環(huán)，需要少的改變即可成為醌輔因子。主要作者Toshinori Oozeki說(shuō)：“盡管已知有幾種酶含有色氨酸殘基的醌輔因子，但對翻譯后修飾的機制以及與它們的生物發(fā)生有關(guān)的酶的結構仍知之甚少。”
通過(guò)將具有相應基因的質(zhì)粒導入大腸桿菌并制成晶體來(lái)獲得蛋白質(zhì)。晶體的X射線(xiàn)衍射數據可以確定QhpG蛋白結構。然后，研究小組根據他們發(fā)現的QhpG的晶體結構，使用計算機軟件來(lái)模擬目標分子(三重交聯(lián)的多肽QhpC)的對接。QhpC的兩個(gè)翻譯后修飾是在修飾酶復合物QhpD-QhpG中連續進(jìn)行的。高級作者岡島俊秀說(shuō)：“我們的發(fā)現可用于利用修飾氨基酸的酶開(kāi)發(fā)新型生物活性肽。” 這些應用中的一些應用包括創(chuàng )造新的酶，用于有毒化學(xué)物質(zhì)的生物修復。
文章“色氨酸醌輔助因子的生物合成*的黃素單氧合酶的功能和結構表征”發(fā)表在《自然通訊》上。
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