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《偶氮还原酶azr的结构及其k109的定点突变研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、柳广飞等:偶氮还原酶AZR的结构及其K109的定点突变研究665偶氮还原酶AZR的结构及其K109的定点突变研究柳广飞*周集体周觅李敬美(大连理工大学环境与生命学院大连116023)摘要:利用同源建模构建了Rhodobactersphaeroides的偶氮还原酶AZR的三级结构模型,AZR为一种a/b型结构的黄素氧化还原蛋白。两类依赖黄素的偶氮还原酶的三级结构对比表明它们具有高度的相似性。在序列和结构对齐分析的基础上,选择保守位点K109进行K109A和K109H的定点突变研究。突变后K109H的最适pH=6,而K109A的最适pH=9。突变未改变AZR的最适温度(30℃)。第1
2、09位正电荷残基对甲基红的结合有重要影响;而K109H对NADPH的结合并非保守突变。K109可能只参与对NADPH的2’-磷酸基团的结合,而对NADH的结合无影响。关键词:偶氮还原酶,同源建模,定点突变StructureModelingofAzoreductaseAZRandSite-directedMutagenesisofItsK109ResidueLIUGuang-Fei*ZHOUJi-TiZHOUMiLIJing-Mei(InstituteofEnvironmentalandBiologicalScienceandTechnology,DalianUniversityo
3、fTechnology,Dalian116023)Abstract:Three-dimensionalstructuremodelofazoreductaseAZRofRhodobactersphaeroideswasconstructedusinghomologymodelingmethod.Itisaflavodoxinadoptinga/bstructure.Structurealignmentoftwodifferenttypesofflavin-dependentazoreductasesrevealedthattheypossessedhighsimilarity.B
4、asedonsequenceandstructureanalysis,site-directedmutagenesisofK109HandK109Awereperformed.TheoptimalpHvaluesarepH6andpH9forK109HandK109Amutantprotein,respectively.Theoptimaltemperature(30℃)isnotaffectedbymutagenesis.Positivelychargedresiduesatposition109isnecessaryforthebindingofmethylred,while
5、K109HisnotaconservedmutagenesisforthebindingofNADPH.K109mayonlybeinvolvedinthebindingofthe2’-phosphategroupofNADPHandhavenoeffectonthebindingofNADH.Keywords:Azoreductase,Homologymodeling,Site-directedmutagenesishttp://journals.im.ac.cn/wswxtbcn柳广飞等:偶氮还原酶AZR的结构及其K109的定点突变研究665偶氮染料是分子中具有一个或多个偶氮
6、基的芳香类化合物,由于其易于合成且性质稳定,被广泛应用于印染、纺织、食品和制药等行业中[1]。上述行业产生的染料废水的处理一直备受关注。相对于传统的物理、化学方法,微生物对染料废水的处理由于其成本低廉、环境友好而成为人们研究的热点。细菌细胞内或细胞膜上的偶氮还原酶将电子传递给偶氮染料实现其脱色降解,http://journals.im.ac.cn/wswxtbcn柳广飞等:偶氮还原酶AZR的结构及其K109的定点突变研究665发挥着重要的作用。近年来,人们从废水、土壤、皮肤等不同来源的微生物中得到了多种偶氮还原酶。这其中除了源自Pigmentiphagakullae和Xenoph
7、ilusazovorans的偶氮还原酶外,大都在分子中含有FMN辅基[2]。根据序列对齐分析,可将已发现的依赖黄素的偶氮还原酶分为两个家族[3,4],分别以Escherichiacoli和Bacillussp.OY1-2的偶氮还原酶为代表。许多报道都表明,依赖黄素的偶氮还原酶对偶氮染料的还原脱色遵循双底物乒乓动力学机理[5,6]。电子供体NAD(P)H先占据结合位点,将电子传递给偶氮还原酶,当氧化态的电子供体离开以后,电子受体(偶氮染料)才能进入活性位点并接受电子而被还原。对偶氮
