Engineering a bifunctional copper site in the cupredoxin fold by loop-directed mutagenesis

Autores
Espinoza Cara, Andrés Matías; Zitare, Ulises Alejandro; Álvarez Paggi, Damián Jorge; Klinke, Sebastian; Otero, Lisandro Horacio; Murgida, Daniel Horacio; Vila, Alejandro Jose
Año de publicación
2018
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Copper sites in proteins are designed to perform either electron transfer or redox catalysis. Type 1 and CuA sites are electron transfer hubs bound to a rigid protein fold that prevents binding of exogenous ligands and side reactions. Here we report the engineering of two Type 1 sites by loop-directed mutagenesis within a CuA scaffold with unique electronic structures and functional features. A copper-thioether axial bond shorter than the copper-thiolate bond is responsible for the electronic structure features, in contrast to all other natural or chimeric sites where the copper thiolate bond is short. These sites display highly unusual features, such as: (1) a high reduction potential despite a strong interaction with the axial ligand, which we attribute to changes in the hydrogen bond network and (2) the ability to bind exogenous ligands such as imidazole and azide. This strategy widens the possibility of using natural protein scaffolds with functional features not present in nature.
Fil: Espinoza Cara, Andrés Matías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina
Fil: Zitare, Ulises Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
Fil: Álvarez Paggi, Damián Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Klinke, Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Otero, Lisandro Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires. Fundación Instituto Leloir. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires; Argentina
Fil: Murgida, Daniel Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina
Fil: Vila, Alejandro Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina
Materia
CUPREDOXINS
ELECTRONIC STRUCTURE
SPECTROSCOPY
ELECTROCHEMISTRY
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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