血红素氧合酶HugZ组氨酸-249对组氨酸-245侧链缺失补偿的结构基础

摘要：

血红素氧合酶HugZ是幽门螺旋杆菌(Helicobacter pylori)利用宿主血红素作为铁源的关键蛋白.HugZ的His245残基侧链咪唑基与血红素中心铁配位结合,是酶活中心的重要组成部分.用定点突变的方法构建HugZ突变体H245A、H249A和H245A/H249A基因,并将突变体蛋白表达纯化.通过X射线晶体学途径解析了突变体H245A与血红素复合物的2.55(A)分辨率晶体结构.结构解析表明,HugZ的His249残基侧链咪唑基团与血红素的铁原子结合,从而补偿了His245侧链缺失.这种结构特征在已知血红素氧合酶中未曾发现.Va1238ψ平面的可翻转和Gly239的柔性是His249能与血红素配位结合的关键原因,二者的共同作用改变了C端肽链的走向,使Va1238与His249之间的柔性回折与αl螺旋的相互作用发生解离,并向远离血红素的方向伸展.HugZ蛋白与血红素结合的光谱实验证明HugZ柔性C端上的组氨酸残基有利于HugZ与血红素的结合.研究结果表明,含多个组氨酸残基柔性C端的存在有利于血红素氧合酶HugZ结合和分解血红素.

关键词：幽门螺旋杆菌、血红素氧合酶、致病菌、铁元素摄取、补偿作用

所属期刊栏目：39

分类号：Q5(生物化学)

资助基金：国家重点基础研究发展计划（973计划）;中国科学院知识创新工程重要方向项目

在线出版日期：2012-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：871-876