Русский
!

Presentations

Common sructural patterns among Fre and LuxG oxidoreductases of luminous bacteria and E. coli

Deeva A.A., Zykova E.A.1, Nemtseva E.V., Kratasyuk V.A.

Laboratory of Bioluminescent Biotechnologies, Siberian Federal University, 660041, Russia, Krasnoyarsk, Svobodny str. 79, +7 (391) 206-20-72, e-mail: adeeva@sfu-kras.ru

1Laboratory of Cell Genome Regulation Mechanisms, Institute of cell biophysics RAS, 142290, Russia, Pushchino, Institutskaya str. 3

Бактериальная люцифераза совместно с оксидоредуктазой относятся к классу двухкомпонентных флавинзависимых систем и представляют собой удобную модель для исследования механизмов сопряженной работы ферментов. Известно, что в рекомбинантных штаммах E.coli биолюминесцентная реакция обеспечивается восстановленным флавином с помощью оксидоредуктазы Fre [1], что может указывать на отсутствие структурной специфичности бактериальной люциферазы к определенной оксидоредуктазе. Однако, в lux опероне светящихся бактерий вместе с люциферазой закодирована оксидоредуктаза LuxG, которая, вероятно, образует неустойчивый комплекс с люциферазой. В данной работе для установления механизмов совместной работы ферментов был рассмотрен вопрос о структурном сходстве оксидоредуктаз Fre и LuxG типа.

Аминокислотные последовательности оксидоредуктаз Fre и LuxG светящихся бактерий из семейств Vibrionaceae, Shewanellaceae и Enterobacteriaceae, а также Fre из E.coli были взяты из банка данных NCBI. Множественное выравнивание было построено с помощью программы MAFFT, для филогенетического анализа использовались программы ProtTest и PhyML.

Было установлено, что все редуктазы разбиваются на две клады: (i) клада, состоящая из оксидоредуктаз Fre биолюминесцентных бактерий, и (ii) клада, в которую вошли оксидоредуктазы LuxG, Fre E.coli, Fre из бактерий рода Photorhabdus и Fre Vibrio albensis. Таким образом, оксидоредуктазы LuxG и Fre E.coli обладают значительным сходством первичной последовательности. При помощи сервиса NCBI Conserved Domains были предсказаны сайты посадки FMN, NAD(P), которые также оказались консервативны для вышеуказанных белков, что, возможно, определяет схожий характер взаимодействия с люциферазой.

Работа была поддержана грантом РФФИ № 16-34-00746 мол_a.

Литература.

1. Campbell Z. T., Baldwin T. O. Fre is the major flavin reductase supporting bioluminescence from Vibrio harveyi luciferase in Escherichia coli //Journal of Biological Chemistry 284, №. 13, 2009, Стр. 8322-8328.

© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533