Мультикупровая оксидаза архея Pyrobaculum aerophilum проявляет активность редуктазы закиси азота

Мультикупровая оксидаза гипертермофильного архея Pyrobaculum aerophilum (McoP) была гиперэкспрессирована в Escherichia coli и очищена до гомогенности. Фермент состоит из одной субъединицы массой 49,6 кДа; совокупные результаты УФ-видимой, кругового дихроизма (CD), электронного парамагнитного резонанса (EPR) и резонансной рамановской спектроскопии продемонстрировали характерные признаки мультикупровых оксидаз. Анализ последовательности McoP позволил вывести ее структуру методами сравнительного моделирования. Эта модель послужила критерием для конструирования информативных сайт-направленных мутантов фермента. McoP представляет собой гипертермоактивный и термостабильный фермент с оптимальной температурой реакции 85 °C, периодом полуинактивации приблизительно 6 ч при 80 °C и температурами, соответствующими середине перехода, от 97 до 112 °C. McoP является эффективной металлооксидазой, катализирующей окисление одновалентных ионов меди и двухвалентных ионов железа с константами оборота 356 и 128 мин⁻¹ соответственно при 40 °C. Примечательно, что McoP действует по пинг-понг-механизму; каталитическая эффективность при использовании закиси азота в качестве акцептора электронов в три раза выше, чем при использовании диоксида кислорода — типичного окисляющего субстрата мультикупровых оксидаз. Это открытие позволило предположить, что McoP представляет собой новую архейную редуктазу закиси азота, которая, вероятнее всего, участвует в заключительной стадии денитрификационного пути P. aerophilum.