• Molecules and Cells
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• 제39권8호
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• pp.594-602
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• 2016

Alkyl hydroperoxide reductase subunit C from Pseudomonas aeruginosa PAO1 (PaAhpC) is a member of the 2-Cys peroxiredoxin family. Here, we examined the peroxidase and molecular chaperone functions of PaAhpC using a site-directed mutagenesis approach by substitution of Ser and Thr residues with Cys at positions 78 and 105 located between two catalytic cysteines. Substitution of Ser with Cys at position 78 enhanced the chaperone activity of the mutant (S78C-PaAhpC) by approximately 9-fold compared with that of the wild-type protein (WT-PaAhpC). This increased activity may have been associated with the proportionate increase in the high-molecular-weight (HMW) fraction and enhanced hydrophobicity of S78C-PaAhpC. Homology modeling revealed that mutation of $Ser^{78}$ to $Cys^{78}$ resulted in a more compact decameric structure than that observed in WT-PaAhpC and decreased the atomic distance between the two neighboring sulfur atoms of $Cys^{78}$ in the dimer-dimer interface of S78C-PaAhpC, which could be responsible for the enhanced hydrophobic interaction at the dimer-dimer interface. Furthermore, complementation assays showed that S78C-PaAhpC exhibited greatly improved the heat tolerance, resulting in enhanced1 survival under thermal stress. Thus, addition of Cys at position 78 in PaAhpC modulated the functional shifting of this protein from a peroxidase to a chaperone.

• 대한의생명과학회지
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• 제4권1호
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• pp.1-9
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• 1998

효모의 티올특이성 항산화단백과 아미노산 서열상 상동성을 보이는 50종류의 단백은 새로운 항산화 단백군을 형성하며 또한 병원성 미생물에도 널리 분포하고 있으나 이들 단백의 생화학적 및 생리적인 기능은 거의 알려져 있지 않은 실정이다. 본 연구는 병원성 미생물의 티올특이성 항산화단백의 기능에 관한 연구로서 Saccharomyces cerevisiae의 TSA 및 Salmonella typhimurium alkcyl hydroperoxide reductase의 AhpC subunit와 상동성을 나타내는 Corynebacterium diphtheriae의 DirA 유전자를 PCR 방법으로 클로닝하고 대장균에 발현시킨 후 정제하여 항산화 특성을 조사하였다. 정제된 DirA는 티올을 함유하는 금속촉매 산화계인 DTT/Fe$^{3+}$를 선택적으로 억제하였으며 티오레독신 의존성 과산화물 분해활성을 나타내었다. DTT/Fe$^{3+}$ 금속촉매 산화계에 의한 효소의 불활성화를 50% 억제 하는 DirA의 농도는 0.12 mg/ml로 효모 TSA 항산화활성의 약1/4 수준이었으며, 효모의 티 오레 독신계와 반응시켰을때 과산화물 분해활성은 0.02 unit/mg로서 효모 TSA의 티오레독신 의존성 과산화물 분해활성의 1/20수준이었다. 정제된 단백질을 이용하여 항체를 제조하였으며 이항체를 이용하여 Corynebacterium diphtheriae에서 발현됨을 확인하였다. 이러한 결과를 통하여 Corynebacterium diphtheriae의 병원성은 숙주세포의 방어기전인 백혈구에 의하여 생성되는 과산화수소 또는 다른 활성산소종을 제거하는 DirA작용과 연관이 있는 것으로 사료된다.