跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府网站。

Https系统

该站点是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
.1997年8月5日；94(16):8411-6.
doi:10.1073/pnas.94.16.8411。

NADPH-细胞色素P450还原酶的三维结构：含FMN和FAD酶的原型

M Wang先生 1, D L罗伯茨, R Paschke公司, T M Shea公司, B S硕士, J J金
附属公司

NADPH-细胞色素P450还原酶的三维结构：含FMN和FAD酶的原型

M Wang先生等。 美国国家科学院程序. .

摘要

微粒体NADPH-细胞色素P450还原酶（CPR）是已知同时含有FAD和FMN的仅有的两种哺乳动物酶之一，另一种是一氧化氮合酶。CPR是一种膜结合蛋白，可催化NADPH到所有已知微粒体细胞色素P450的电子转移。大鼠肝脏CPR的结构在大肠杆菌中表达，并通过有限的胰蛋白酶溶解，已通过2.6 A分辨率的x射线晶体学测定。该分子由四个结构域组成：（从N端到C端）FMN结合域、连接域以及FAD和NADPH结合域。FMN结合域与黄曲霉毒素的结构相似，而两个C端二核苷酸结合域与铁氧还蛋白-NADP+还原酶（FNR）的结构相似。连接域位于FMN结合域和FNR样域之间，负责其他域的相对定向，确保有效电子转移所需的两种黄素的正确对齐。这两个黄素异恶嗪环并列，它们之间的最近距离约为4A。FMN结合位点附近的碗状表面可能是细胞色素c与生理氧化还原伙伴（包括细胞色素P450和b5以及血红素加氧酶）的对接位点。

PubMed免责声明

数字

图1
图1
CPR的FAD和FMN附近的电子密度立体图。第三个|F类o（o）| − 2|F类c（c）|用2.6计算电子密度图Å 分辨率数据的等高线为1.2σ。与黄素环紧密接触的残留物被标记。四个芳香残基夹在黄素环之间：Y178和Y140用于FMN，Y456和W677用于FAD。
图2
图2
CPR的整体多肽折叠和拓扑图。(A类)显示CPR结构的功能区图。FMN结合域以蓝色显示，连接域以红色显示，FAD-和NADP（H）-域以绿色表示。辅因子显示为球和杆，带有FMN（浅蓝色）、FAD（黄色）和NADP+（橙色）。代表“铰链”的无序区域显示为粉红色（FMN结合域和连接域之间）。图形是使用生成的摩尔脚本（32）和光栅3d(33). (B)CPR蛋白的拓扑图，指示负责辅因子识别的区域。显示了α-螺旋线（开口圆柱）、β-股线（填充箭头）、随机线圈（线）和相应的残留数量。FMN域（I）、连接域（II）、FAD域（III）和NADP+域（IV）由方框标识。结构域II和III在线性序列中不连续，最后两个核苷酸结合结构域（III和IV）形成FNR样结构。α-螺旋以字母表示，β-链以从N到C的顺序编号。下图显示了CPR结构中域排列的线性图。每个辅因子结合结构域都被指出，连接结构域被描绘为点画框。方框上方的数字表示CPR结构中相应结构域的近似氨基酸位置。连接域和FAD-结合域以线性顺序交织在一起，但它们都是独特的结构域。
图3
图3
立体图显示FAD和FMN辅因子附近的残基。CPR中的FAD和FMN辅因子是定向的，以便两个异恶嗪环的二甲苯部分相互指向对方。FAD呈延伸构象。虚线表示潜在的氢键。为了清楚起见，图1中未绘制包含两个异柳氮环的芳香族残基。
图4
图4
CPR中辅因子排列的立体观察和结合NADP的多重构象+.电子从NADPH流向FAD，然后流向FMN。FMN和FAD用球棒表示，异恶嗪环的二甲苯部分相互朝向。NADP的腺嘌呤部分+以单一构象（球状和棒状）结合，而烟酰胺（仅棒状）以多种构象结合。通过围绕P旋转N个-O-P型A类键，烟酰胺环可以取代FAD环右侧的W677，使其处于从NADPH到FAD辅因子N5位置的氢化物转移的最佳方向。
图5
图5
CPR与其电子传递伙伴的假定对接面。(A类)显示CPR和细胞色素假定对接的带状图c（c）以代表CPR“坐”在膜表面的方向。CPR的N末端膜锚定部分，在结晶研究中被蛋白质水解去除，将向下突出到膜中。细胞色素c（c）（或细胞色素P450）在CPR分子的“前面”结合，使NADP（H）从上面自由进出，而FMN和FAD则埋在复合物中。CPR的域和辅因子被着色，如图2所示A类和细胞色素c（c）是粉红色的。因为细胞色素P450是膜结合的，所以这两种蛋白质的膜结构域之间的相互作用可能是“并排”的。(B)映射到CPR溶剂可及表面的静电势(左侧)和细胞色素c（c）(赖特). CPR视图与A类。正电势用蓝色表示，负电势用红色表示。电势用Delphi（43）计算，使用形式电荷，等高线为2.5千吨，并使用映射到溶剂可及曲面抓住(44). 从这个观点来看，很明显CPR和细胞色素之间的相互作用c（c）本质上主要是静电。细胞色素附着在CPR的假定表面c（c）绑定用虚线圆圈表示。
图6
图6
CPR家族关键成员辅因子结合区序列序列。该系列中的蛋白质包括：CPR、大鼠细胞色素P450还原酶；一氧化氮合酶；细胞色素P450 BM-3；销售代表，大肠杆菌亚硫酸盐还原酶；FDX、，D.普通黄曲霉毒素；和FNR，菠萝模糊神经网络。编号是给定蛋白质每个区域的第一个氨基酸。FDX和FNR的排列是通过将分子结构叠加到CPR结构上来实现的。
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

  • NADPH氧化酶3：内耳以外。
    赫伯·M。 赫伯·M。 抗氧化剂（巴塞尔）。2024年2月8日；13(2):219. doi:10.3390/antiox13020219。 抗氧化剂（巴塞尔）。2024 PMID：38397817 免费PMC文章。 审查。
  • 两代海洋寄生蠕虫舌隐球虫的神经基因表达。
    托尔斯滕科夫·O、查茨盖奥·M、戈尔布欣·A。 Tolstenkov O等人。 公共生物。2023年12月18日；6(1):1279. doi:10.1038/s42003-023-05675-4。 公共生物。2023 PMID：38110640 免费PMC文章。
  • NADPH-细胞色素P450还原酶的克隆及功能研究乌头.
    程杰，李庚，王X，杨C，徐F，钱Z，马X。 Cheng J等。 分子。2023年11月3日；28（21）：7409。doi:10.3390/分子28217409。 分子。2023 PMID：37959828 免费PMC文章。
  • 我们对SARS-CoV-2蛋白的功能了解多少？
    Justo Arevalo S、Castillo-Chávez A、Uribe Calampa CS、Zapata Sifuentes D、Huallpa CJ、Landa Bianchi G、Garavito-Salini Casas R、Quiñones Aguilar M、Pineda ChavarríA R。 Justo Arevalo S等人。 前免疫。2023年9月18日；14:1249607. doi:10.3389/fimmu.2023.1249607。eCollection 2023年。 前免疫。2023 PMID：37790934 免费PMC文章。 审查。
  • 细胞选择鉴定出支持电子转移到亚硫酸盐还原酶的细长黄曲霉毒素。
    Truong A、Myerscough D、Campbell I、Atkinson J、Silberg JJ。 Truong A等人。 蛋白质科学。2023年10月；32（10）：e4746。doi:10.1002/pro.4746。 蛋白质科学。2023 PMID：37551563
查看所有“被引用”文章

工具书类

    1. 沈A L，卡斯珀C B.In：实验药理学手册。Schenkman J B，Greim H，编辑。纽约：Springer；1993年，第35-59页。
    1. Strobel H W，Hodgson A V，Shen S.In：细胞色素P450：结构、机制和生物化学。Ortiz de Montellano P R，编辑。纽约：全体会议；1995年，第225–244页。
    1. Williams C H，Kamin H.J生物化学。1962;237:587–595.-公共医学
    1. Phillips A H，Langdon R G.生物化学杂志。1962;237:2652–2660。-公共医学
    1. Schacter B A、Nelson E B、Marver H S、Masters B S S.生物化学杂志。1972;247:3601–3607.-公共医学

出版物类型

物质