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”

Light-Emitting Dehalogenases: Reconstruction of Multifunctional Biocatalysts

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00209805%3A_____%2F19%3A00078138" target="_blank" >RIV/00209805:_____/19:00078138 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/00216224:14310/19:00107511 RIV/00159816:_____/19:00071064

  • Výsledek na webu

    <a href="https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acscatal.9b01031" target="_blank" >https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acscatal.9b01031</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1021/acscatal.9b01031" target="_blank" >10.1021/acscatal.9b01031</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Light-Emitting Dehalogenases: Reconstruction of Multifunctional Biocatalysts

  • Popis výsledku v původním jazyce

    To obtain structural insights into the emergence of biological functions from catalytically promiscuous enzymes, we reconstructed an ancestor of catalytically distinct, but evolutionarily related, haloalkane dehalogenases (EC 3.8.1.5) and Renilla luciferase (EC 1.13.12.5). This ancestor has both hydrolase and monooxygenase activities. Its crystal structure solved to 1.39 Å resolution revealed the presence of a catalytic pentad conserved in both dehalogenase and luciferase descendants and a molecular oxygen bound in between two residues typically stabilizing a halogen anion. The differences in the conformational dynamics of the specificity-determining cap domains between the ancestral and descendant enzymes were accessed by molecular dynamics and hydrogenMINUS SIGN deuterium exchange mass spectrometry. Stopped-flow analysis revealed that the alkyl enzyme intermediate formed in the luciferase-catalyzed reaction is trapped by blockage of a hydrolytic reaction step. A single-point mutation (Ala54Pro) adjacent to one of the catalytic residues bestowed hydrolase activity on the modern luciferase by enabling cleavage of this intermediate. Thus, a single substitution next to the catalytic pentad may enable the emergence of promiscuous activity at the enzyme class level, and ancestral reconstruction has a clear potential for obtaining multifunctional catalysts.

  • Název v anglickém jazyce

    Light-Emitting Dehalogenases: Reconstruction of Multifunctional Biocatalysts

  • Popis výsledku anglicky

    To obtain structural insights into the emergence of biological functions from catalytically promiscuous enzymes, we reconstructed an ancestor of catalytically distinct, but evolutionarily related, haloalkane dehalogenases (EC 3.8.1.5) and Renilla luciferase (EC 1.13.12.5). This ancestor has both hydrolase and monooxygenase activities. Its crystal structure solved to 1.39 Å resolution revealed the presence of a catalytic pentad conserved in both dehalogenase and luciferase descendants and a molecular oxygen bound in between two residues typically stabilizing a halogen anion. The differences in the conformational dynamics of the specificity-determining cap domains between the ancestral and descendant enzymes were accessed by molecular dynamics and hydrogenMINUS SIGN deuterium exchange mass spectrometry. Stopped-flow analysis revealed that the alkyl enzyme intermediate formed in the luciferase-catalyzed reaction is trapped by blockage of a hydrolytic reaction step. A single-point mutation (Ala54Pro) adjacent to one of the catalytic residues bestowed hydrolase activity on the modern luciferase by enabling cleavage of this intermediate. Thus, a single substitution next to the catalytic pentad may enable the emergence of promiscuous activity at the enzyme class level, and ancestral reconstruction has a clear potential for obtaining multifunctional catalysts.

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)<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2019

  • Kód důvěrnosti údajů

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

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    ACS catalysis

  • ISSN

    2155-5435

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    2019

  • Číslo periodika v rámci svazku

    9

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    14

  • Strana od-do

    "4810−4823"

  • Kód UT WoS článku

    000471212600009

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85065584281