Механизм переноса электронов в химерном белке цитохром b₅-NADH-цитохром b₅-редуктазе^*

Аннотация

В настоящей работе приведены результаты по конструированию, гетерологической экспрессии в клетках Escherichia coli, выделению, очистке и физико-химической характеристике химерного белка, состоящего из цитохрома b₅ и NADH-цитохром b₅-редуктазы. Проведены кинетические исследования реакции переноса электронов между NADH-цитохром b₅-редуктазой и цитохромом b₅ в рамках химерного белка, включающего гидрофильный домен цитохрома b₅ (94 аминокислоты) и укороченную с N-конца (Δ²³) NADH-цитохром b₅-редуктазу (277 аминокислот). Показано, что перенос электронов происходит между флавином и гемом редокс-партнеров, принадлежащих двум различным молекулам химерного белка, а для кофактора FAD характерна значительная подвижность относительно белковой глобулы флавопротеида, о чем свидетельствуют результаты измерений анизотропии флуоресценции. С использованием компьютерного моделирования построена модель пространственной структуры химерного белка, которая находится в соответствии с полученными экспериментальными данными; расстояние между FAD и железом гема составляет >50 Å. С использованием теории переноса электронов в полярных средах Р. Маркуса показана неадекватность гипотезы электростатического «отталкивания», предложенной для объяснения увеличения скорости реакции переноса электронов при повышении концентрации ионов в среде за счет снижения силы электростатического отталкивания одноименных зарядов. Истинной причиной увеличения константы скорости реакции переноса электронов между NADH-цитохром b₅-редуктазой и цитохромом b₅ в рамках химерного белка, как показано в настоящей работе, является уменьшение энергии реорганизации среды, приводящее к снижению энергии активации окислительно-восстановительной реакции.

Текст статьи

Пожалуйста, введите код, чтобы получить PDF файл с полным текстом статьи: