Влияние мутации L499M лакказы аскомицета Botrytis aclada на окислительно-восстановительный потенциал и каталитические свойства

Лаказы относятся к большому семейству мультикупровых оксидаз, катализирующих окисление широкого спектра органических и неорганических субстратов, сопровождающееся восстановлением молекулярного кислорода до воды. Эти ферменты содержат по четыре атома Cu на молекулу, организованные в трех центрах: T1, T2 и T3. Во всех лаказах ион меди T1 координирован двумя гистидинами и одним цистеином в экваториальной плоскости, а в аксиальных положениях окружен боковыми цепями гидрофобных остатков. Окислительно-восстановительный потенциал иона меди T1 влияет на ферментативную реакцию и определяется природой аксиальных лигандов и структурой второй координационной сферы. В настоящей работе исследовали лакказу аскомицета Botrytis aclada, содержащую консервативный остаток Ile491 и неконсервативный остаток Leu499 в аксиальных положениях. Трехмерные структуры фермента дикого типа и мутанта L499M были определены методом рентгеновской кристаллографии с разрешением 1,7 Å. Кристаллы, пригодные для рентгеноструктурного анализа, удалось получить только после дегликозилирования. В обеих структурах отсутствовал ион меди T2. Были охарактеризованы каталитические свойства фермента и определены окислительно-восстановительные потенциалы обеих форм фермента: E0 = 720 и 580 мВ для фермента дикого типа и мутанта соответственно. Поскольку структуры форм дикого типа и мутантной формы очень сходны, изменение окислительно-восстановительного потенциала можно связать с мутацией L499M в центре T1 фермента.