1 / 51

PEROXIDASES

PEROXIDASES. Clara Ballesté, Núria Badia, Núria Conde i Susanna Camós. ÍNDEX. Introducció Classificació de diferents peroxidases Evolució : Concepte convergència-divergència Exemples: Cytochrome c – catalasa peroxidasa Cytochrome c (residus conservats/stamp/xam). INTRODUCCIÓ.

noam
Download Presentation

PEROXIDASES

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. PEROXIDASES Clara Ballesté, Núria Badia, Núria Conde i Susanna Camós

  2. ÍNDEX Introducció Classificació de diferents peroxidases Evolució: Concepte convergència-divergència • Exemples: • Cytochrome c – catalasa peroxidasa • Cytochrome c (residus conservats/stamp/xam)

  3. INTRODUCCIÓ Peroxidases. Grup d’enzims amb funció oxido-reductora que utilitzen com a oxidant el H2O2. Aquest oxida al següent substrat de característiques reductores. (reacció bisubstrat). La majoria utilitzen com a cofactor el grup hemo (catalasa i citocrom c), però no totes (Monoamino oxidasa i Glutatió peroxidasa).

  4. CLASSIFICACIÓ

  5. Proteïna Família Superfam. Classe α /  All α Heme-dependent peroxidases FAD/NAD binding Citocrom c Thioredoxin FAD linked reductasa Glutatione peroxidase_like Monodomain cytochrom c Catalasa peroxidase Glutatione peroxidase Citocrom c Catalasa peroxidase MaoB 1cxc 2b2o 1o5w 1gp1

  6. Superposició proteïnes

  7. Selenocisteïna Glutatió peroxidasa • 2 cadenes idèntiques monodomini (  sandwich) • Cofactor: Seleni • Funció: resposta estrés oxidatiu / Principal detoxificant de H2O2 en mamífers. • Reacció: ROOH + 2GSH  ->  ROH + GSSG + H2O

  8. Monoaminooxidasa-B • 4 cadenes idèntiques : core // • Cofactor: FAD • Funció: Desaminació oxidativa de neurotransmissors i amines biogèniques. • Reacció: RCH2NH2 + H2O + O2 = RCHO + NH3 + H2O2

  9. MAOB (Ratus Norvegicus): interacció cadena A-FAD MAOB (Ratus Norvegicus): cadena B - FAD Monoamino oxidasa (MAO)

  10. Ser 24 Thr 435 Arg 45 Interaccions FAD

  11. Glu 43 Arg 51 Val 244 Ala 44

  12. HEMOPROTEÏNES

  13. Catalasa peroxidasa • Dues cadenes all- • Cofactor: Hemo (Fe) • Funció: Transportador d’electrons i resposta a estrés oxidatiu. • Reacció: H2O2 + Fe(III)-E → H2O + O=Fe(IV)-E

  14. Catalasa peroxidasa - Residus conservats

  15. Trp His Arg Trp Motiu RXXWH His Asp

  16. 2.82A

  17. Arg 108 Estabilització càrregues negatives del grup carboxil de l’anell pirrol. His 279

  18. Citocrom c oxidasa • Molta diversitat dins la superfamília. Tota  i motiu conservat CXXCH. • Cofactor: Hemo (Fe) • Funció: Transportador d’electrons implicat en apoptosis, espermatogènesi i fosforilació oxidativa.

  19. Cys His Motiu CXXCH 1CXC:_|PDBID|CHAIN|SEQUENCEQEGDPEAGAKAFNQCQTCHVIVDDSGTTIAGRNAKTGPNLYGVVGRTAGTQADFKGYGEGMKEAGAKGLAWDEEHFVQYVQDPTKFLKEYTGDAKAKGKMTFKLKKEADAHNIWAYLQQVAVRP Citocrom c oxidasa – Residus conservats

  20. CONVERGÈNCIA DIVERGÈNCIA

  21. α /  All α Heme-dependent peroxidases FAD/NAD binding Citocrom c FAD linked reductasa Catalasa peroxidase Citocrom c Catalasa peroxidase MaoB 1cxc 2b2o 1o5w 1gp1 Thioredoxin Glutatione peroxidase_like Monodomain cytochrom c Glutatione peroxidase

  22. CONVERGÈNCIA - Citocrom C / Catalasa -

  23. CITOCROM C CATALASA • Aliniament per residus conservats : His19 – His279

  24. 2. Aliniament per hemo i Fe.

  25. DIVERGÈNCIA - Citocrom C -

  26. OBJECTIU: Estudi evolutiu és demostrar que dins la Superfamília CitocromC existeix similitut estructural entre els seus membres

  27. Funció - Estructura - Seqüència Homologia remota Estructura Funció Seqüència superfamilia

  28. Citocrom c Monodomain cytocrom c N-terminal (heme c) domain of cytochrome cd 1-nitrit reductasa Two-domain cytochrome c Cytochrome bc1 domain Quinoproteina alcohol dehydrogenase (c-terminal domain) Dihemo cycochrome c peroxidasa Quinohemoprotein amine dehydrogenase A chain, domains 1 and 2 Dihemo cycochrome SoxA Selecció de les proteïnes a estudiar

  29. 12-93 DomA1 Cadena A 94-183 DomA2 1h1o 213-293DomB1 Cadena B 294-383DomB2 Cadena A 1-150 DomA1 1h33 151-261 DomA2 Cadena B No surt SCOP 1cxc 1 sol domini: amb qui? 86-165 DomA2 1pby Cadena A 1-85 DomA1 1-164 DomA1 1eb7 Cadena A 165-323 DomA2 Separació en dominis: SCOP

  30. dominis 1

  31. cluster2 Sense 1h33A1

  32. Dominis 1

  33. Representació dels dominis 2 (sense 1cxc)

  34. Superposició (dominis1): Com ho millorem? 1h1o 1h33

  35. DOMINI 2

  36. -Restringir visualment hèlixs conservades. • Modificar PDB • STAMP i XAM només per les hèlixs • Comparació del “model conservat” aconseguit amb Xam amb cada proteïna. • RasMol Dominis 1 Per millorar-ho:

  37. Grup hemo de Domini1 Grup hemo de Domini2 Representació per XAM de les hèlix conservades (Dominis 2)

  38. Model Dominis2 Hemo de 1h33

  39. En resum: • Selecció de les proteïnes a estudiar • STAMP • Selecció per dominis (1 i 2) • 1 STAMP per cada domini • Visualització Rasmol • XAM d’hèlixs conservades (per dominis) • Visualització Rasmol • Superposició amb proteïna inicial

  40. BIBLIOGRAFIA: • Functional role of the “Aromatic cage” in Human Monoamine Oxidase B: Structures and catalytic properties of Tyr435 Mutant Proteins. Min Li et al. Biochemistry 2006, 45,4775-4784. • Identity and Functions of CxxC-Derived Motifs. Dimitri E. et al. Biochemistry 2003, 42, 11214-11225. • Structure and mechanism of Monoamine Oxidase. D.E.Edmonson et al. Current Medicinal Chemistry, 2004,11, 1983-1993. • Cytochrome c oxidase, ligands and electrons. Maurizio Brunori et al. Journal of Inorganic Biochemistry 99 (2005) 324-336. • Nitric oxide inhibition of respiration involves both competitive (heme) and noncompetitive (copper) binding to cytochrome c oxidase. Mason MG. et al. Department of Biologial Sciences, University of Essex, UK. • A theoretical study on the binding of O2, NO and CO to heme proteins. L.Mattias Blomberg et al. Stockholm University, Sweden.2005 • Crystal structure of Mycobacterium tuberculosis catalase-peroxidase. Bertrand T. et al. Department of Biological Sciences, Centre for Molecular Microbiology and Infection, Flowers Building, Imperial College London, London, United Kingdom.2004

  41. 1.- Quin cofactor utilitza la glutatió peroxidasa a diferència del citocrom c oxidasa? a) hemo b) seleni c) FAD d) calci e) zinc 2.- Quina/es de les seguents característiques són típiques de la catalasa: a) hi ha dos tríades que formen la butxaca de l’hemo b) una histidina estabilitza el Fe del grup hemo c) una histidina estabilitza les càrregues negatives del grup pirrol (hemo) d) la majoria d’interaccions del grup hemo són del tipus hidrofòbic e) totes les anteriors 3.- Les peroxidases que hem estudiat (citocrom, catalasa, glutatió, monoamino oxidasa): a) pertanyen a superfamílies diferents b) pertanyen a la mateixa superfamília c) fan la mateixa funció d) b i c són correctes e) a i c són correctes

  42. 4.- Quina és la característica comú entre les proteïnes MaoB, catalasa peroxidasa, citocrom c i glutatió peroxidasa? a)Totes són hemoproteïnes b)Pertanyen a la classe “tot α” c)Les dues anteriors. d)Catalitzen reaccions d’oxido-reducció e)Cap de les anteriors és certa 5.-Pel que fa a la catalasa peroxidasa, indica la/les respostes correctes: a)Existeixen dues tríades, a banda i banda del grup hemo, una de les quals tú un motiu molt conservat (RXXWH) b)La Histidina279 i la Arginina108 estabilitzen les càrregues negatives del grup carboxil de l’anell pirrol. c)Les dues anteriors d)A part de ser una proteïna, a SCOP es classifica també com a superfamília e)Totes les anteriors 6.-En l’estudi de la convergència evolutiva, a)les proteïnes escollides van ser la MaoB i el citocrom c, per utilitzar com a cofactor el grup hemo b)primer vam intentar alinear a partir de dues Histidines conservades en catalasa i citocrom c per veure si els hemo se superposaven, però els resultats no van ser satisfactoris. c)Les dues anteriors d)Els resultats de STAMP amb opcions avançades va ser molt bo. e)Totes les anteriors.

  43. 7.-Pel que fa a l’estudi de divergència evolutiva: a)Ens vam centrar en la superfamília del citocrom c. b)STAMP en opcions avançades donava scores molt baixos, motiu pel qual vam haver de separar-ho per dominis i fer 2 STAMPs. c)les dues anteriors d)Vam identificar les hèlixs conservades i les vam restringir per , a continuació, superposar el “model” de hèlixs conservades amb cada proteïna. e)totes les anteriors. 8.-Respecte al citocrom c és cert que: a)És de la classe α/β b)Utilitza com a cofactor el FAD i presenta un domini conservat c)Les dues anteriors són certes d)Família amb molta diversitat i amb un motiu conservat e)Totes les anteriors són certes. 9.-Per superposar els grups hemo: a)Utilitzem STAMP perquè només tenim alguns residus conservats que els fem servir com a guia per aliniar la resta. b)Utilitzem XAM per aliniar el domini C-terminal esperant que coincideixi l’hemo. c)Després de modificar el PDB, superposem amb Xam utilitzant com a guia els hemo i el ferro, esperant que els residues importants coincideixin. d)Les histidines estabilitzen el Fe, tot i no superposar-se exactament; La importància resta en la posició de l’anell. e)c i d són certes.

More Related