Pyrococcus furiosus来源的超热热解素催化域中四个插入片段对活性及稳定性的影响

The four inserts in the catalytic domain confer additional stability and activity to the pyrolysin from pyrolytic Fusococcus furans

来源：APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY

IF：4.792

摘要：来自超嗜热古菌焦酚火球菌的热裂素是枯草杆菌样丝氨酸蛋白酶超家族(亚细胞质)热裂素家族的原型。它在催化区包含四个未知功能的插入物(IS147、 IS29、 is27和 IS8)。我们进行了结构域缺失的研究，发现三个插入片段(is147和 IS27)对于裂解素在高温条件下的有效成熟至关重要，而 is29是可有可无的。大插入片段 is147包含 ca3和 ca4两个钙结合基序，这两个基序在许多类热裂素蛋白酶中保守。诱变发现 ca3位点有助于酶的热稳定性，而 ca4位点是热解酶折叠成熟构象所必需的。对成熟的插入缺失突变体进行了鉴定，结果表明 is29和 is8分别对酶活性和稳定性有影响。在 NaCl 存在下，裂解素在两个位点发生自裂反应: 一个位于 IS29，另一个位于 IS27。干扰 is27和 is8中的离子对会在无盐的情况下诱导自裂。有趣的是，自裂产物以非共价的方式结合形成一种活性的、有缺口的酶，能够抵抗 SDS 和尿素的变性。此外，is29的单一突变增加了对盐诱导的自裂的抗性，进一步提高了酶的热稳定性。我们的研究结果表明，这些额外的结构元素在使热解蛋白适应高温环境中起着至关重要的作用。