A Novel Type of Iron Hydrogenase in

A Novel Type of Iron Hydrogenase in the Green Alga Scenedesmus obliquus Is Linked to the Photosynthetic Electron Transport Chain

Hydrogen evolution is observed in the green alga Scenedesmus obliquus after a phase of anaerobic adaptation.
In this study we report the biochemical and genetical characterization of a new type of iron hydrogenase (HydA) in this photosynthetic organism. The monomeric enzyme has a molecular mass of 44.5 kDa.The complete hydA cDNA of 2609 base pairs comprises an open reading frame encoding a polypeptide of 448 amino acids. The protein contains a short transit peptide that routes the nucleus encoded hydrogenase to the chloroplast. Antibodies raised against the iron hydrogenase from Chlamydomonas reinhardtii react with both the isolated and in Escherichia coli overexpressed protein of S. obliquus as shown by Western blotting. By analyzing 5 kilobases of the genomic DNA, the transcription initiation site and five introns within hydA were revealed. Northern experiments suggest that hydA transcription is induced during anaerobic incubation. Alignments of S. obliquus HydA with known iron hydrogenases and sequencing of the N terminus of the purified protein confirm that HydA belongs to the class of iron hydrogenases. The C terminus of the enzyme including the catalytic site (H cluster) reveals a high degree of identity to iron hydrogenases. However, the lack of additional Fe-S clusters in the N-terminal domain indicates a novel pathway of electron transfer. Inhibitor experiments show that the ferredoxin PetF functions as natural electron donor linking the enzyme to the photosynthetic electron transport chain.PetF probably binds to the hydrogenase through electrostatic interactions.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ประเภทนวนิยายของเหล็ก Hydrogenase ในสีเขียว Alga Scenedesmus Obliquus มีการเชื่อมโยงการขนส่งอิเล็กตรอนสังเคราะห์โซ่วิวัฒนาการไฮโดรเจนเป็นที่สังเกตใน Scenedesmus สาหร่ายสีเขียว Obliquus หลังจากขั้นตอนการของการปรับตัวแบบไม่ใช้ออกซิเจน. ในการศึกษานี้เรารายงานทางชีวเคมีและพันธุศาสตร์ลักษณะของใหม่ ประเภทของ Hydrogenase เหล็ก (Hyda) ในชีวิตสังเคราะห์นี้ เอนไซม์ monomeric มีมวลโมเลกุลของ 44.5 kDa.The สมบูรณ์ cDNA Hyda ของ 2609 ฐานคู่ประกอบด้วยการอ่านเปิดกรอบการเข้ารหัส polypeptide 448 กรดอะมิโน โปรตีนเปปไทด์ที่มีการขนส่งสั้น ๆ ที่เส้นทางนิวเคลียสเข้ารหัส Hydrogenase เพื่อ chloroplast แอนติบอดีขึ้นกับ Hydrogenase เหล็กจาก Chlamydomonas reinhardtii ทำปฏิกิริยากับทั้งโดดเดี่ยวและใน Escherichia coli overexpressed โปรตีนของเอส Obliquus ที่แสดงโดยวิธี western blotting โดยการวิเคราะห์ 5 kilobases ของดีเอ็นเอ, เว็บไซต์ถอดรหัสเริ่มต้นที่ห้า introns ภายใน Hyda ถูกเปิดเผย ภาคเหนือการทดลองแสดงให้เห็นว่าการถอดความ Hyda ถูกเหนี่ยวนำให้เกิดในระหว่างการบ่มแบบไม่ใช้ออกซิเจน การจัดแนวของเอส Obliquus Hyda กับ hydrogenases เหล็กที่รู้จักและลำดับของสถานีเอ็นยืนยันโปรตีนบริสุทธิ์ที่ Hyda เป็นของชั้นของ hydrogenases เหล็ก สถานี C ของเอนไซม์รวมทั้งเว็บไซต์ของตัวเร่งปฏิกิริยา (คลัสเตอร์ H) แสดงให้เห็นว่าระดับสูงของความเป็นตัวตนที่จะ hydrogenases เหล็ก แต่ขาดการเพิ่มเติมกลุ่มเฟ-S ใน N-terminal domain บ่งชี้ทางเดินนวนิยายของการถ่ายโอนอิเล็กตรอน ยับยั้งการทดลองแสดงให้เห็นว่าฟังก์ชั่น ferredoxin PETF เป็นอิเล็กตรอนธรรมชาติบริจาคการเชื่อมโยงการทำงานของเอนไซม์ที่จะ chain.PetF ขนส่งอิเล็กตรอนสังเคราะห์อาจผูกกับ Hydrogenase ผ่านการสื่อสารไฟฟ้าสถิต

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นวนิยายประเภทเหล็กไฮโดรจีเนสในสีเขียวสาหร่ายซีนเดสมัส obliquus เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ด้วยแสงห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน

ไฮโดรเจนวิวัฒนาการเป็นที่สังเกตในซีนเดสมัส obliquus สีเขียวสาหร่ายหลังจากเฟสของระบบการปรับตัว .
ในการศึกษานี้รายงานทางชีวเคมีและพันธุศาสตร์ การศึกษาคุณสมบัติของชนิดใหม่ของไฮโดรจีเนสเหล็ก ( hyda ) ในสิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์แสง นี้ .เอนไซม์เกิดมีมวลโมเลกุลเฉลี่ยกิโลดาลตัน สมบูรณ์ hyda cDNA ของ 2609 คู่เบสที่ประกอบด้วยพอลิเปปไทด์ของเฟรมเปิดอ่าน 448 กรดอะมิโนการเข้ารหัส โปรตีนเปปไทด์ที่ประกอบด้วยสั้นขนส่งเส้นทางนิวเคลียสเข้ารหัสไฮโดรจีเนสที่คลอ .แอนติบอดีขึ้นต่อต้านเหล็กไฮโดรจีเนสจากคลาไมโดโมแนส reinhardtii ทำปฏิกิริยากับทั้งแยกและในแบคทีเรีย Escherichia coli โปรตีนกับ S . obliquus ตามที่แสดงโดย Western blotting . โดยการวิเคราะห์ 5 กิโลเบสของดีเอ็นเอ , ถอดความเริ่มเว็บไซต์ และ 5 introns ภายใน hyda ถูกเปิดเผยการทดลองภาคเหนือแนะนำว่า hyda ถอดถังที่เกิดในระหว่างการบ่ม การจัดแนวของ S . obliquus hyda ทราบเหล็ก hydrogenases และการหาลำดับเบสของที่อยู่ปลายทางของโปรตีนบริสุทธิ์ ยืนยันว่า hyda เป็นของชั้นของ hydrogenases เหล็ก C ปลายทางของเอนไซม์รวมทั้งเว็บไซต์ catalytic ( กลุ่ม H ) พบระดับสูงของตนกับ hydrogenases เหล็กอย่างไรก็ตาม การเพิ่ม fe-s กลุ่มในโดเมนของกรดอะมิโน พบว่า เส้นทางใหม่ของการถ่ายโอนอิเล็กตรอน ยับยั้งการทดลองแสดงให้เห็นว่า petf ferredoxin ฟังก์ชั่นการเชื่อมโยงธรรมชาติอิเล็กตรอนเอนไซม์เพื่อสังเคราะห์แสงอิเล็กตรอนขนส่ง chain.petf อาจจะผูกกับไฮโดรจีเนสผ่านปฏิสัมพันธ์ไฟฟ้าสถิต .