Egy VI. típusú szulfid kinon oxidoreduktáz katalitikus jellemzőinek vizsgálata

A szulfid oxidációt katalizáló szulfid kinon oxidoreduktáz (Sqr) enzimek ősi fehérjék, hiszen a szulfidokban gazdag anaerob környezetben kialakult első élőlények anyagcseréjében is feltehetően alapvető szerepet töltöttek már be. Jelenleg az élővilág összes fő csoportjában megtalálhatóak, kivéve a növényekben. Az Sqr fehérjék a diszulfid reduktáz enzimcsalád membrán kötött flavoproteinjei közé tartoznak. Az enzimcsalád katalitikus folyamataiban esszenciális szerepet töltenek be az aktív centrumot kialakító aminosavak, főleg ciszteinek, valamint a FAD kofaktor. Az Sqr fehérjék 6 alcsaládba sorolhatók be. Az egyes családok tagjainak katalitikus működési mechanizmusa eltérhet egymástól. Feltételezett működési modellek már vannak, de csak az I. (SqrA) és V. (SqrE) típusú Sqr enzimekre írtak le ilyeneket napjainkig. Munkám során Thiocapsa roseopersicina baktériumtörzzsel dolgoztam. Ez a mikroorganizmus egy anaerob, fototróf bíbor kénbaktérium, aminek a genomja tartalmaz egy IV. (SqrD) és egy VI. (SqrF) típusú Sqr enzimet kódoló gént. Az Sqr enzimek e két alcsaládja alig jellemzettek. Az SqrF fehérjék konzervált ciszteinjeinek mintázata különbözik az eddig jellemzett enzimekétől, ezért ezekben a katalitikus folyamatok is eltérőek. Kutatócsoportunk az SqrF fehérje működésében szerepet játszó aminosavak azonosítását és ezeknek az enzim működésében betöltött szerepének meghatározását tűzte ki célul. Ennek keretében, választásunk a 163. pozícióban található konzervált glutaminsav vizsgálatára esett, mivel ez az aminosav a C332-es cisztein közelében helyezkedik el, aminek kulcsszerepe van a szulfid oxidációjában, amit korábban a kutatócsoportunk kimutatott. Munkám célja egy olyan SqrF mutáns fehérje katalitikus működésének biokémiai vizsgálata, amelyben mutáltatva van a 163. pozícióban lévő glutaminsav egy alaninra, ennek következtében a karboxil funkciós csoport nem lesz jelen a fehérjében. Affinitás kromatográfiával tisztított fehérjéket denaturáló és natív gélelektroforézissel, abszorbancia spektroszkópiával, valamint enzim aktivitás mérő módszerekkel vizsgáltuk.