在糖苷水解酶家族4中，保守的π-螺旋在催化的热适应性中起关键作用

期刊：Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics

影响因子：2.371

摘要：本文，我们描述了一个π-螺旋在GH4的热适应分子机制中的作用。亚基中零散的π-螺旋与其他直系同源物中保守α-螺旋的单个残基的插入/缺失有关。嗜热性α-葡萄糖醛酸酶中的插入残基Phe407参与了亚基间界面相互作用的形成。为了确定π-螺旋的序列——结构——稳定性相互关系，对野生型和缺失变体（Δ407）进行了表征。该变体的熔融温度和最适温度显著降低。蛋白质的晶体结构表明变体中的π-螺旋向连续α-螺旋转化，与缺少此插入的直系同源物相同。由代表解折叠自由能的温度依赖性稳定曲线确定热力学参数。虽然蛋白质在相似的温度下表现出最大的稳定性，但野生型蛋白质的更高熔融温度是通过更高的焓和更低的解折叠热容量的结合实现的。通过比较结构变化，活性和热力学曲线，我们可以推断出特定的非共价相互作用以及展开状态下残留结构的存在是其热稳定性的关键决定因素。这些特征使酶能够在高温下保持结构与最佳催化所需的热力学稳定性之间达到平衡。