Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Illuminating the mechanism and allosteric behavior of NanoLuc luciferase

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00159816%3A_____%2F23%3A00079698" target="_blank" >RIV/00159816:_____/23:00079698 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/00216224:14310/23:00133132

  • Výsledek na webu

    <a href="https://www.nature.com/articles/s41467-023-43403-y" target="_blank" >https://www.nature.com/articles/s41467-023-43403-y</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1038/s41467-023-43403-y" target="_blank" >10.1038/s41467-023-43403-y</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Illuminating the mechanism and allosteric behavior of NanoLuc luciferase

  • Popis výsledku v původním jazyce

    NanoLuc, a superior beta-barrel fold luciferase, was engineered 10 years ago but the nature of its catalysis remains puzzling. Here experimental and computational techniques are combined, revealing that imidazopyrazinone luciferins bind to an intra-barrel catalytic site but also to an allosteric site shaped on the enzyme surface. Structurally, binding to the allosteric site prevents simultaneous binding to the catalytic site, and vice versa, through concerted conformational changes. We demonstrate that restructuration of the allosteric site can boost the luminescent reaction in the remote active site. Mechanistically, an intra-barrel arginine coordinates the imidazopyrazinone component of luciferin, which reacts with O2 via a radical charge-transfer mechanism, and then it also protonates the resulting excited amide product to form a light-emitting neutral species. Concomitantly, an aspartate, supported by two tyrosines, fine-tunes the blue color emitter to secure a high emission intensity. This information is critical to engineering the next-generation of ultrasensitive bioluminescent reporters. NanoLuc luciferase is a popular bioluminescent enzyme, but the molecular details of its mechanism of action on luciferins such as coelenterazine remained elusive. Here the authors use, protein crystal structures and biochemical analyses to provide an atomistic description of its catalytic mechanism and allosteric behaviour.

  • Název v anglickém jazyce

    Illuminating the mechanism and allosteric behavior of NanoLuc luciferase

  • Popis výsledku anglicky

    NanoLuc, a superior beta-barrel fold luciferase, was engineered 10 years ago but the nature of its catalysis remains puzzling. Here experimental and computational techniques are combined, revealing that imidazopyrazinone luciferins bind to an intra-barrel catalytic site but also to an allosteric site shaped on the enzyme surface. Structurally, binding to the allosteric site prevents simultaneous binding to the catalytic site, and vice versa, through concerted conformational changes. We demonstrate that restructuration of the allosteric site can boost the luminescent reaction in the remote active site. Mechanistically, an intra-barrel arginine coordinates the imidazopyrazinone component of luciferin, which reacts with O2 via a radical charge-transfer mechanism, and then it also protonates the resulting excited amide product to form a light-emitting neutral species. Concomitantly, an aspartate, supported by two tyrosines, fine-tunes the blue color emitter to secure a high emission intensity. This information is critical to engineering the next-generation of ultrasensitive bioluminescent reporters. NanoLuc luciferase is a popular bioluminescent enzyme, but the molecular details of its mechanism of action on luciferins such as coelenterazine remained elusive. Here the authors use, protein crystal structures and biochemical analyses to provide an atomistic description of its catalytic mechanism and allosteric behaviour.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10608 - Biochemistry and molecular biology

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2023

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Nature Communications

  • ISSN

    2041-1723

  • e-ISSN

    2041-1723

  • Svazek periodika

    14

  • Číslo periodika v rámci svazku

    1

  • Stát vydavatele periodika

    GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

  • Počet stran výsledku

    20

  • Strana od-do

    7864

  • Kód UT WoS článku

    001111154200005

  • EID výsledku v databázi Scopus