Heterologous Production and Characterization of Multiheme Cytochrome c Enzymes

多血红素细胞色素 c 酶的异源生产和表征

基本信息

批准号：
186439814
负责人：
Professor Dr. Oliver Einsle
金额：
--
依托单位：
Arbeitsgruppe Microbial Energy Conversion and Biotechnology
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2010
资助国家：
德国
起止时间：
2009-12-31 至 2015-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/186439814?language=en
关键词：
Heterologous Production Characterization Multiheme Cytochrome

项目摘要

Multiheme Cytochromes c are a diverse family of electron carriers and redox enzymes that play a central role in several metabolic pathways of the biogeochemical nitrogen cycle. Their heme cofactors pack into conserved interaction motifs that allow for strong electronic cou-pling and efficient electron transfer, but thus also complicate spectroscopic investigations. The enzymes nitrite reductase, hydroxylamine oxidoreductase and hydrazine oxidoreductase share a highly conserved heme group arrangement and a similar architecture of the respec-tive active site, yet they catalyze very different chemistry. Knowledge about these systems is on very different levels, but to date no concise, comparative characterization of their sub-strate and product ranges has been carried out. We thus propose to combine the cyto-chromes c already under study in our laboratories with novel enzymes for which production protocols will be established and to elevate our knowledge on these systems to a common level that includes (i) the establishment of gene expression protocols for recombinant cyto-chrome c production, (ii) functional assays to probe the substrate and product range, (iii) structural characterization by X-ray crystallography and (iv) functional modification by site-directed mutagenesis. Single crystal UV/vis and EPR spectroscopy will be used to identify individual heme groups and to study intramolecular electron transfer events.

多血红素细胞色素 c 是一个多样化的电子载体和氧化还原酶家族，在生物地球化学氮循环的多种代谢途径中发挥着核心作用。它们的血红素辅助因子打包成保守的相互作用基序，允许强电子耦合和有效的电子转移，但因此也使光谱研究复杂化。亚硝酸还原酶、羟胺氧化还原酶和肼氧化还原酶具有高度保守的血红素基团排列和各自活性位点的相似结构，但它们催化的化学反应却截然不同。关于这些系统的知识处于非常不同的水平，但迄今为止还没有对其基础和产品范围进行简明的比较表征。因此，我们建议将我们实验室正在研究的细胞色素 c 与新酶结合起来，为其建立生产方案，并将我们对这些系统的知识提升到共同水平，包括 (i) 建立基因表达方案重组细胞色素 c 的生产，(ii) 探测底物和产物范围的功能测定，(iii) 通过 X 射线晶体学进行结构表征，以及 (iv) 通过定点诱变进行功能修饰。单晶紫外/可见光和 EPR 光谱将用于识别单个血红素基团并研究分子内电子转移事件。

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

How Thermophilic Gram-Positive Organisms Perform Extracellular Electron Transfer: Characterization of the Cell Surface Terminal Reductase OcwA

嗜热革兰氏阳性生物如何进行细胞外电子转移：细胞表面末端还原酶 OcwA 的表征

DOI：
10.1128/mbio.01210-19
发表时间：
2019-05-17
期刊：
mBio
影响因子：
6.4
作者：
Nazua L Costa;B. Hermann;V. Fourmond;M. M. Faustino;Miguel Teixeira;O. Einsle;Catarina M. Paquete;R. Louro
通讯作者：
R. Louro

The oxidative and nitrosative stress defence network of Wolinella succinogenes: cytochrome c nitrite reductase mediates the stress response to nitrite, nitric oxide, hydroxylamine and hydrogen peroxide.

Wolinella succinogenes 的氧化和亚硝化应激防御网络：细胞色素 C 亚硝酸还原酶介导对亚硝酸盐、一氧化氮、羟胺和过氧化氢的应激反应。