Cholesterol Oxidase, Regulation of oxygen reactivity, activation and transport
Final Report Abstract
Das Flavoprotein Cholesterol Oxidase weist einen engen Kanal auf, der das Aktivzentrum (in dem sich der Kofaktor Flavin befindet) mit der "Aussenwek" (dem Lösungsmittel) verbindet. Es wurde vorgeschlagen, dass dieser Kanal für den Zugang von molekularem Sauerstoff (DiSauerstoff) zum Aktivzentrum dient. Am inneren Ende des Kanals befindet sich ein Paar bestehend aus den Aminosäuren Glutamin-Arginin (E475-R477), welches aufgrund von kristallographischen Studien in einer "offenen" und einer "geschlossenen" Konfiguration vorkommen kann. Es wurde vorgeschlagen, dass dies ein "Tor" darstellt, das den Zugang von Sauerstoff zum Aktivzentrum kontrolliert. Mutationen von Aminosäureresten, die Oberfläche des Kanals bilden, haben nur kleineren Einfluss auf die Reaktivität der (reduzierten) Cholesterol Oxidase und dessen Mutanten mit Sauerstoff. Die Mutation von Glutaminsäure-311 hingegen bewirkt eine grundlegende Veränderung des kinetischen Mechanismus der Reaktion dieser reduzierten Mutante mit Sauerstoff: Während "wild-type" Cholesterol Oxidase und die meisten Mutanten mit zunehmender Sauerstoffkonzentration ein S ätttgungs verhalte n zeigen, findet man für Glutaminsäure-311 Mutanten eine lineare Abhängigkeit, die wohl einen bimolekularen Prozess reflektiert (Reaktion zweiter Ordnung). Aus diesem Verhalten wird abgeleitet, dass der Glutaminsäure-311 Rest die Konformation des aus den Aminosäuren Glutamin-Arginin (E475-R477) gebildeten „Pforte" moduliert und dadurch den Zugang und die Reaktivität von Sauerstoff reguliert.
Publications
- On the oxygen reactivity of cholesterol oxidase, Flavins and Flavoproteins. 2008 Proceedings of the Sixteenth International Symposium, Jaca, Spain (Editors: M. Medina, S. Frago, C. Gomez-Moreno)
Luciano Piubelli, Mattia Pedotti,Gianluca Molla, Mirella S. Pilone, Loredano Pollegioni, Susanne Feindler-Boeckh and Sandro Ghisla
