Характеристика SLAC: малая лакказа из Streptomyces coelicolor с беспрецедентной активностью

Лакказы и другие оксидазы с четырьмя атомами меди обычно состоят из трёх доменов: первый и третий домены содержат центры связывания меди, тогда как второй домен часто участвует в формировании щели для связывания субстрата. В отличие от такой организации, геном Streptomyces coelicolor содержит ген малой оксидазы с четырьмя атомами меди, лишённой второго домена. Этот белок представляет новое семейство ферментов — двухдоменныe лакказы. Нарушение соответствующего гена устраняет лакказную активность в ростовой среде. Мы рекомбинантно экспрессировали этот фермент, названный SLAC, в Escherichia coli и охарактеризовали его. Фермент связывает четыре иона меди на мономер; данные УФ–видимой абсорбционной спектроскопии и ЭПР подтверждают сохранность консервативного центра меди типа 1 и триядерного кластера. Мы также впервые представляем парамагнитный спектр ЯМР триядерного медного кластера белка из семейства лакказ. Фермент отличается высокой стабильностью, сохраняя активность в виде димера в денатурирующих гелях после кипячения и обработки SDS. Активность фермента в отношении 2,6-диметоксифенола (DMP) достигает максимума при беспрецедентно высоком значении pH 9,4, тогда как его активность в отношении ферроцианида снижается с повышением pH. SLAC связывает отрицательно заряженные субстраты прочнее, чем положительно заряженные или незаряженные молекулы.