КОНФОРМАЦИОННАЯ ПОДВИЖНОСТЬ И ПЛАВЛЕНИЕ ФОРМИАТДЕГИДРОГЕНАЗЫ СВЯЗАНЫ С НЕУСТОЙЧИВОСТЬЮ АЛЬФА-СПИРАЛЬНЫХ УЧАСТКОВ СТРУКТУРЫ
Куценко А. С., Бажулина Н. П., Попов В. О., Есипова Н. Г.
Институт молекулярной биологии им. В.А.Энгельгардта РАН, 117984 Москва; *Институт биохимии им. А.Н.Баха РАН, 117071 Москва
NAD-зависимая формиатдегидрогеназа
(ФДГ) представляет собой наиболее удобный модельный объект для
изучения основных закономерностей реакций, катализируемых ферментами
этого класса. Известно, что в формировании полей
сил в области
активного центра этого фермента существенную роль играют симметрично
расположенные a-спирали. С целью определения областей структуры
белка, возможно ответственных за его конформационные перестройки,
нами исследована с помощью метода кругового дихроизма (КД) cтабильность
ФД из Pseudomonas sp.
101 при нагреве
в области температур от нативных до денатурационных. Выявлены
температурные интервалы конформационной подвижности структуры
и кооперативного перехода в белке. В совокупности с полученными
данными по кинетике термоинактивации фермента показано, что обнаруженные
участки нестабильности структуры совпадают с областями изменения
кинетических параметров реакции, катализирумой ФДГ. На первом
участке плавления фермента происходят постепенные конформационные
изменения, которые приводят к ухудшению кинетических параметров
ФДГ, в то время как на втором, кооперативном, участке наблюдаются
уже денатурационные изменения структуры белка, приводящие к инактивации
фермента. Методом деконволюции спектров КД по реперным спектрам
а также методом прямой корреляции со структурными данными проведен
анализ относительного содержания вторичных структур в белке при
указанных температурах. Обнаружено, что основной вклад в дестабилизацию
структуры вносят a-спиральные участки белка. При этом рисунок
деструктуризации a-спиральных областей полностью совпадает с характером
конформационных изменений в ферменте.