肌红蛋白与H2S反应的结构功能学研究
作者:
作者单位:

南京理工大学环境与生物工程学院,南京 210094

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中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金资助项目(21271104, 21671103)


Structure-function Studies of The Interactions of H2S With Myoglobin Mutants
Author:
Affiliation:

School of Environmental and Biological Engineering at the Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China

Fund Project:

This work was supported by grants from The National Natural Science Foundation of China (21271104, 21671103)

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    摘要:

    近年来,内源性H2S作为第3种被发现的新型气体信号分子,其生理学作用逐渐受到研究者的重视.在哺乳动物体内,H2S与血红素蛋白的结合有两种方式,一种是H2S直接键合血红素中心Fe形成Fe-H2S复合物;另一种则是H2S修饰血红素卟啉环,形成硫代血红素结构.我们选用肌红蛋白(myoglobin,Mb)作为研究对象,通过点突变技术改变了血红素活性中心结构,结合紫外-可见光谱学以及X-射线晶体学,研究了H2S与不同突变型Mb反应后的光谱和结构变化.结果显示:血红素中心近、远端腔微环境的变化,如腔体极性、氢键数目、氢键位置等因素直接影响蛋白质与H2S的结合,以及硫代血红素(sulfheme)的形成.这些结果为研究血红素蛋白参与内源性H2S代谢机理提供了重要的实验数据.

    Abstract:

    Endogenous H2S was recognized recently as a new gaseous signaling molecule which plays beneficial roles in vasodilation and facilitation of long-term potentiation. The interaction of mammalian myoglobin (Mb) with H2S occurs via two distinct pathways: the first is the direct binding of H2S to the heme-Fe center of the Mb to form the Mb-H2S adduct, and the second is the covalent modification with H2S at a porphyrin vinyl group of the Mb heme to form the covalently modified sulfheme. We chose Mb as the prototype heme-containing protein and probed the interactions of different Mb mutants with H2S by UV-vis spectroscopy, and X-ray crystallography. The heme active sites of Mb mutants directly affect the binding of H2S to the proteins and alsothe formation of sulfheme derivatives. This provides critical experimental data for elucidating how heme-containing proteins modify the metabolism of endogenous H2S.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

吴云翔,易军.肌红蛋白与H2S反应的结构功能学研究[J].生物化学与生物物理进展,2018,45(8):865-874

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  • 收稿日期:2018-02-01
  • 最后修改日期:2018-04-09
  • 接受日期:2018-04-17
  • 在线发布日期: 2018-04-18
  • 出版日期: 2018-08-20