Сайт-направленный мутагенез цитохрома P‑450scc. II. Влияние замены остатков аргинина Arg425 и Arg426 на структурно-функциональные свойства цитохрома P‑450scc

1 Институт биоорганической химии НАН Беларуси

2 Department of Biochemistry, University of Texas Southwestern Medical Center at Dallas

Поступила в редакцию 03.11.2000

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: цитохром P-450scc, сайт-направленный мутагенез, гетерологическая экспрессия, белок-белковые взаимодействия, цитохром P‑450.

Аннотация

Цитохром P‑450-зависимые монооксигеназные системы, несмотря на их крайне широкое распространение, могут быть относительно просто разделены на несколько групп, различающихся по месту локализации ферментной системы и по составу электрон-транспортной цепи. Две основные группы цитохром P‑450-зависимых монооксигеназ представлены митохондриальными и микросомальными монооксигеназами. Если в микросомальных двухкомпонентных цитохром P‑450-зависимых монооксигеназах источником электронов для цитохрома P‑450 является флавопротеид – NADPH-цитохром-P‑450-редуктаза, то в митохондриальных трехкомпонентных системах электрон-транспортным партнером цитохрома P‑450 является низкомолекулярный отрицательно заряженный белок – ферредоксин. Взаимодействие цитохрома P‑450 с NADPH-цитохром P-450-редуктазой и с ферредоксином является предметом интенсивных исследований. С помощью химической модификации, кросс-линкинга, иммунохимического анализа и направленного мутагенеза ранее нами были идентифицированы функционально значимые положительно заряженные аминокислотные остатки в молекуле цитохрома P-450scc, которые могут быть существенными для реализации его взаимодействия с адренодоксином. Теоретический анализ поверхностного распределения положительных зарядов в молекуле цитохрома P-450 свидетельствует о том, что в отличие от микросомальных монооксигеназных систем цитохромы P‑450 митохондриального происхождения, в частности холестерин-гидроксилирующий цитохром P-450 (P-450scc), и имеют на проксимальной поверхности ярко выраженный положительно заряженный участок, соответствующий остаткам аргинина Arg425 и Arg426 цитохрома P‑450scc. C целью выяснения функциональной нагрузки остатков Arg425 и Arg426 в настоящей работе осуществлена их направленная модификация. Полученные результаты свидетельствуют о принципиальной функциональной значимости данных остатков и позволяют сделать вывод о непосредственном участии Arg425 в формировании гемсвязывающего центра, а Arg426 – в электростатическом взаимодействии цитохрома P‑450scc c его физиологическим партнером – адренодоксином.

Текст статьи

Сноски

* Адресат для корреспонденции и запросов оттисков.