Heterologous production and functional characterization of Bradyrhizobium japonicum copper-containing nitrite reductase and its physiological redox partner cytochrome c550
| Autor: | Alberto Claudio Rizzi, Julio César Cristaldi, Carlos D. Brondino, Pablo J. González, Sergio D. Dalosto, Maria G. Rivas, Felix Martín Ferroni, Cintia S. Ramírez, Andrea Belén Duré |
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| Rok vydání: | 2020 |
| Předmět: |
Sinorhizobium meliloti
Cytochrome biology Stereochemistry NITRITE REDUCTASE Metals and Alloys Biophysics Electron donor Nitrite reductase biology.organism_classification Biochemistry Redox purl.org/becyt/ford/1 [https] Biomaterials chemistry.chemical_compound Electron transfer chemistry Chemistry (miscellaneous) biology.protein Nitrite purl.org/becyt/ford/1.6 [https] Bradyrhizobium japonicum |
| Zdroj: | CONICET Digital (CONICET) Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas instacron:CONICET |
| ISSN: | 1756-591X 1756-5901 |
| DOI: | 10.1039/d0mt00177e |
| Popis: | Two domain copper-nitrite reductases (NirK) contain two types of copper centers, one electron transfer (ET) center of type 1 (T1) and a catalytic site of type 2 (T2). NirK activity is pH-dependent, which has been suggested to be produced by structural modifications at high pH of some catalytically relevant residues. To characterize the pH-dependent kinetics of NirK and the relevance of T1 covalency in intraprotein ET, we studied the biochemical, electrochemical, and spectroscopic properties complemented with QM/MM calculations of Bradyrhizobium japonicum NirK (BjNirK) and of its electron donor cytochrome c550 (BjCycA). BjNirK presents absorption spectra determined mainly by a S(Cys)3pπ → Cu2+ ligand-to-metal charge-transfer (LMCT) transition. The enzyme shows low activity likely due to the higher flexibility of a protein loop associated with BjNirK/BjCycA interaction. Nitrite is reduced at high pH in a T1-decoupled way without T1 → T2 ET in which proton delivery for nitrite reduction at T2 is maintained. Our results are analyzed in comparison with previous results found by us in Sinorhizobium meliloti NirK, whose main UV-vis absorption features are determined by S(Cys)3pσ/π → Cu2+ LMCT transitions. Fil: Cristaldi, Julio César. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Departamento de Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Ferroni, Felix Martín. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Departamento de Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Duré, Andrea Belén. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Departamento de Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Ramirez, Cintia Soledad. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Departamento de Física; Argentina Fil: Dalosto, Sergio Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentina Fil: Rizzi, Alberto Claudio. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Departamento de Física; Argentina Fil: González, Pablo Javier. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Departamento de Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Rivas, Maria Gabriela. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Departamento de Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina Fil: Brondino, Carlos Dante. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas. Departamento de Física; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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