Electron transfer and conformational transitions of cytochrome c are modulated by the same dynamical features

Autores
Oviedo Rouco, Santiago; Perez Bertoldi, Juan Manuel; Spedalieri, Ana Cecilia; Castro, Maria Ana; Tomasina, Florencia; Tortora, Verónica; Radi, Rafael; Murgida, Daniel Horacio
Año de publicación
2020
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Cytochrome c is a prototypical multifunctional protein that is implicated in a variety of processes that are essential both for sustaining and for terminating cellular life. Typically, alternative functions other than canonical electron transport in the respiratory chain are associated to alternative conformations. In this work we apply a combined experimental and computational study of Cyt c variants to assess whether the parameters that regulate the canonical electron transport function of Cyt c are correlated with those that determine the transition to alternative conformations, using the alkaline transition as a model conformational change. The results show that pKa values of the alkaline transition correlate with the activation energies of the frictionally-controlled electron transfer reaction, and that both parameters are mainly modulated by the flexibility of the Ω-loop 70–85. Reduction potentials and non-adiabatic ET reorganization energies, on the other hand, are both modulated by the flexibilities of the Ω-loops 40–57 and 70–85. Finally, all the measured thermodynamic and kinetic parameters that characterize both types of processes exhibit systematic variations with the dynamics of the hydrogen bond between the axial ligand Met80 and the second sphere ligand Tyr67, thus highlighting the critical role of Tyr67 in controlling canonical and alternative functions of Cyt c.
Fil: Oviedo Rouco, Santiago. 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: Perez Bertoldi, Juan Manuel. 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: Spedalieri, Ana Cecilia. 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: Castro, Maria Ana. 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: Tomasina, Florencia. Universidad de la República; Uruguay
Fil: Tortora, Verónica. Universidad de la República; Uruguay
Fil: Radi, Rafael. Universidad de la República; Uruguay
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
Materia
ALKALINE TRANSITION
CYTOCHROME C
PROTEIN DYNAMICS
PROTEIN ELECTRON TRANSFER
PROTEIN NITRATION
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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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In this work we apply a combined experimental and computational study of Cyt c variants to assess whether the parameters that regulate the canonical electron transport function of Cyt c are correlated with those that determine the transition to alternative conformations, using the alkaline transition as a model conformational change. The results show that pKa values of the alkaline transition correlate with the activation energies of the frictionally-controlled electron transfer reaction, and that both parameters are mainly modulated by the flexibility of the Ω-loop 70–85. Reduction potentials and non-adiabatic ET reorganization energies, on the other hand, are both modulated by the flexibilities of the Ω-loops 40–57 and 70–85. 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Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; ArgentinaElsevier Science Inc.2020-02info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/142301Oviedo Rouco, Santiago; Perez Bertoldi, Juan Manuel; Spedalieri, Ana Cecilia; Castro, Maria Ana; Tomasina, Florencia; et al.; Electron transfer and conformational transitions of cytochrome c are modulated by the same dynamical features; Elsevier Science Inc.; Archives of Biochemistry and Biophysics; 680; 108243; 2-2020; 1-320003-9861CONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1016/j.abb.2019.108243info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0003986119310616info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-03T10:10:45Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/142301instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-03 10:10:47.223CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
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