The hemoglobins of the cyanobacteri

The hemoglobins of the cyanobacteria Synechococcus and Synechocystis (GlbNs) are capable of spontaneous and irreversible attachment of the b heme to the protein matrix. The reaction, which saturates the heme 2-vinyl by addition of a histidine residue, is reproduced in vitro by preparing the recombinant apoprotein, adding ferric heme, and reducing the iron to the ferrous state. Spontaneous covalent attachment of the heme is potentially useful for protein engineering purposes. Thus, to explore whether the histidine–heme linkage can serve in such applications, we attempted to introduce it in a test protein. We selected as our target the heme domain of Chlamydomonas eugametos LI637 (CtrHb), a eukaryotic globin that exhibits less than 50% sequence identity with the cyanobacterial GlbNs. We chose two positions, 75 in the FG corner and 111 in the H helix, to situate a histidine near a vinyl group. We characterized the proteins with gel electrophoresis, absorbance spectroscopy, and NMR analysis. Both T111H and L75H CtrHbs reacted upon reduction of the ferric starting material containing cyanide as the distal ligand to the iron. With L75H CtrHb, nearly complete (> 90%) crosslinking was observed to the 4-vinyl as expected from the X-ray structure of wild-type CtrHb. Reaction of T111H CtrHb also occurred at the 4-vinyl, in a 60% yield indicating a preference for the flipped heme orientation in the starting material. The work suggests that the His–heme modification will be applicable to the design of proteins with a non-dissociable heme group.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Hemoglobins ของ cyanobacteria Synechococcus และ Synechocystis (GlbNs) มีความสามารถอยู่ และให้สิ่งที่แนบของ b heme กับเมทริกซ์โปรตีน ปฏิกิริยา ซึ่ง saturates heme 2-ไวนิล โดยเพิ่มสารตกค้าง histidine จะทำซ้ำการเพาะเลี้ยง โดยเตรียม recombinant apoprotein เพิ่ม heme เฟอร์ ลดเหล็กเหล็กสถานะ แนบอยู่ covalent ของ heme เป็นประโยชน์อาจโปรตีนวิศวกรรมประสงค์ ดังนั้น การสำรวจว่าการเชื่อมโยง histidine – heme สามารถให้บริการในโปรแกรมประยุกต์ดังกล่าว ที่เราพยายามจะแนะนำในการทดสอบโปรตีน เราเลือกเป็นเป้าหมายของ heme โดเมนของ Chlamydomonas eugametos LI637 (CtrHb), globin eukaryotic ที่จัดแสดงน้อยกว่า 50% ลำดับรหัสประจำตัวกับ cyanobacterial GlbNs เราเลือกสองตำแหน่ง 75 ใน FG และ 111 ในเกลียว H ไปแล้ว histidine ใกล้กลุ่มไวนิล เราลักษณะโปรตีนเจ electrophoresis, absorbance ก และวิเคราะห์ NMR T111H และ L75H CtrHbs ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเมื่อการลดวัสดุเริ่มต้นเฟอร์ประกอบด้วยไซยาไนด์เป็นลิแกนด์กระดูกกับเหล็ก มี L75H CtrHb เกือบสมบูรณ์ (> 90%) crosslinking ถูกสังเกตไป 4-ไวนิลตามที่คาดไว้จากการเอ็กซ์เรย์ในโครงสร้างของป่าชนิด CtrHb นอกจากนี้ยังเกิดปฏิกิริยา CtrHb T111H ที่ 4-ไวนิล ใน 60% ผลผลิตแสดงค่าสำหรับการวางแนวของ heme พลิกในวัสดุเริ่มต้น งานแนะนำว่า การเปลี่ยนแปลงของพระองค์ – heme จะใช้กับการออกแบบของโปรตีนกลุ่ม heme ไม่ dissociable

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

hemoglobins ของไซยาโนแบคทีเรีย Synechococcus และ Synechocystis (GlbNs) มีความสามารถในธรรมชาติและสิ่งที่แนบมากลับไม่ได้ของ heme ขเมทริกซ์โปรตีน ปฏิกิริยาซึ่งสารอิ่มตัว heme 2 ไวนิลโดยการเติมสารตกค้างฮิสติดีนจะทำซ้ำในหลอดทดลองโดยการเตรียม apoprotein recombinant เพิ่ม heme ธาตุเหล็กและเหล็กลดการรัฐเหล็ก ธรรมชาติของสิ่งที่แนบมาโควาเลนต์ heme อาจเป็นประโยชน์เพื่อวัตถุประสงค์วิศวกรรมโปรตีน ดังนั้นเพื่อสำรวจว่าการเชื่อมโยงฮิสติดีน-heme สามารถทำหน้าที่ในการใช้งานดังกล่าวเราพยายามที่จะแนะนำในการทดสอบโปรตีน เราเลือกเป็นเป้าหมายของเราโดเมน heme ของ Chlamydomonas eugametos LI637 (CtrHb), ยูคาริโอโกลบินที่แสดงน้อยกว่า 50% ลำดับบัตรที่มีไซยาโนแบคทีเรีย GlbNs เราเลือกที่สองตำแหน่ง 75 ในมุม FG 111 และในส่วนที่เป็นเกลียว H จะตั้งอยู่ใกล้กับกลุ่มฮิสติดีนไวนิล เราลักษณะโปรตีนที่มีข่าวคราว, สเปกโทรสโกดูดกลืนแสงและการวิเคราะห์ NMR ทั้ง T111H และ L75H CtrHbs ปฏิกิริยาตามการลดลงของวัสดุเริ่มต้นธาตุเหล็กที่มีไซยาไนด์เป็นแกนด์ปลายเหล็ก ด้วย L75H CtrHb เกือบสมบูรณ์ (> 90%) เชื่อมขวางสังเกตเห็นไวนิล 4 ตามที่คาดไว้จากโครงสร้าง X-ray ของป่าชนิด CtrHb ปฏิกิริยาของ T111H CtrHb ยังเกิดขึ้นที่ 4 ไวนิลในอัตราผลตอบแทน 60% แสดงให้เห็นการตั้งค่าสำหรับการวางแนว heme พลิกในวัสดุเริ่มต้น งานแสดงให้เห็นว่าการปรับเปลี่ยนของเขา-heme จะมีผลบังคับใช้กับการออกแบบของโปรตีนที่มีไม่ใช่ dissociable กลุ่ม heme

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ส่วนอายุของต้นกล้า และ synechocystis ซินโคคอคคัส ( glbns ) มีความสามารถในธรรมชาติและสนับสนุนสิ่งที่แนบมาของบีฮีมกับโปรตีนเมตริกซ์ ปฏิกิริยา ซึ่ง saturates ที่ท่าน 2-vinyl โดยการบวกของฮิสติดีนตกค้าง คือ การขยายพันธุ์ในหลอดทดลองโดยเตรียมโพโปรตีนรีคอมบิแนนท์เพิ่มเฟอร์ฮีม และลดเหล็กสภาพเหล็ก .เอกสารแนบการโดยธรรมชาติของฮีมเป็นประโยชน์อาจประสงค์วิศวกรรมโปรตีน ดังนั้น เพื่อสำรวจว่า ฮีมีน–การเชื่อมโยงสามารถให้บริการในงานดังกล่าว เราพยายามแนะนำในการทดสอบโปรตีน เราเลือกเป็นเป้าหมายของเรามากกว่าโดเมนของคลาไมโดโมแนส eugametos li637 ( ctrhb )เป็นยูคาริโอติกโกลบินที่จัดแสดงน้อยกว่า 50% ลำดับตัวตนกับ glbns ระบบยู . เราเลือกสองตำแหน่ง 75 ในมุมและ FG 111 ใน H เกลียว เพื่อตั้งเป็นฮิสติดีน ใกล้กลุ่มไวนิล เราลักษณะโปรตีนกับเจลอิเล็กนสเปกโทรสโกปีและการวิเคราะห์ NMRและเมื่อทั้ง t111h l75h ctrhbs ปฏิกิริยาการลดลงของวัสดุเฟอร์เริ่มประกอบด้วยไซยาไนด์เป็นลิแกนด์ส่วนปลายของเหล็ก กับ l75h ctrhb เกือบสมบูรณ์ ( > 90% ) อย่างไรก็ตามพบว่าใน 4-vinyl ความคาดหวังจากเอกซเรย์โครงสร้างของ ctrhb . ปฏิกิริยาของ t111h ctrhb ยังเกิดขึ้นที่ 4-vinyl ,ใน 60 เปอร์เซ็นต์ที่ระบุการตั้งค่าสำหรับพลิกฮีมปฐมนิเทศเริ่มในวัสดุ งานที่แสดงให้เห็นว่าการปรับเปลี่ยนของเขา–ท่านจะสามารถใช้กับการออกแบบของโปรตีนที่ไม่ dissociable heme group