Особенности взаимодействия эндоинулиназы из Aspergillus ficuum с моно-, ди- и полисахаридами

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Целью работы был анализ особенностей пространственной организации молекулы эндоинулиназы из Aspergillus ficuum после связывания с моно-, ди- и полисахаридами. Изучены изменения объема и количества внутренних полостей при связывании инулиназы с моно- (глюкоза, фруктоза), ди- (сахароза, манноза) и полисахаридами (инулин), описаны преобразования в количестве и длине туннелей и пор, проанализирована реорганизация состава и локализации скоплений заряженных и гидрофобных аминокислотных остатков на поверхности молекулы фермента. Показано, что в моделях инулиназы в комплексе с сахарозой (вторым субстратом) и маннозой (активатором) наблюдаются одинаковые типы внутренних структур. Аналогичная закономерность выявлена и при образовании комплексов с продуктом реакции - фруктозой и ингибитором - глюкозой. Кроме того, установлено, что состав как заряженных, так и гидрофобных скоплений не претерпевает значительных изменений после связывания инулиназы с моно-, ди- и полисахаридами, т.е. взаимодействие с рядом названных углеводов отражается преимущественно на внутренних структурах фермента. Изученные особенности связывания инулиназ с различными лигандами необходимо учитывать при разработке на их основе современных промышленных биокатализаторов.

Об авторах

С. М Макин

Воронежский государственный университет

Воронеж, Россия

А. Н Дубовицкая

Воронежский государственный университет

Воронеж, Россия

Д. Ю Богомолов

Воронежский государственный университет

Воронеж, Россия

М. С Кондратьев

Воронежский государственный университет;Институт биофизики клетки РАН - обособленное подразделение ФИЦ «Пущинский научный центр биологических исследований РАН»

Воронеж, Россия;Пущино Московской области, Россия

М. Г Холявка

Воронежский государственный университет;Севастопольский государственный университет

Email: holyavka@rambler.ru
Воронеж, Россия

В. Г Артюхов

Воронежский государственный университет

Воронеж, Россия

Список литературы

  1. M. G. Holyavka, A. R. Kayumov, D. R. Baydamshina, et al., Int. J. Biol. Macromol., 115, 829 (2018).
  2. В. А. Абелян и Л. С. Манукян, Биохимия, 61 (6), 1028 (1996).
  3. T. A. Kovaleva, M. G. Kholyavka, and V. G. Artyukhov, Biotechnology in Russia, 1, 43 (2012).
  4. R. S. Singh, T. Singh, and C. Larroche, Bioresour Technol. 273, 641 (2019).
  5. A. Mathur and D. Sadana, World J. Pharmacy Pharmaceut. Sci., 10 (4), 360 (2021).
  6. Q. Meng, C. Lu, H. Gao, et al., Bioresour. Technol., 320, 124346 (2021).
  7. L. Zhang, C. Zhao, W. Y. Ohta, and Y. Wang, Process Biochemistry, 40 (5), 1541 (2005).
  8. R. I. Corona, A. Morales-Burgos, C. Pelayo, et al., Bioprocess Biosyst. Eng., 42, 1779 (2019).
  9. M. Germec and I. Turhan, Biomass Convers. Biorefin., 13 (6), 4727 (2021).
  10. D. Das, R. Selvaraj, and M. Ramananda Bhat, Biocatal. Agric. Biotechnol., 22, 101363 (2019).
  11. E. J. Vandamme and D. G. Derycke, Adv. Appl. Microbiol., 29, 139 (1983).
  12. M. G. Holyavka, V. G Artyukhov, and T. A. Kovaleva, Biocatal. Biotransformation, 34 (1), 1 (2016).
  13. Q. Sun, M. Arif, Z. Chi, et al., Int. J. Biol. Macromol., 169, 206 (2021).
  14. Т. А. Ковалева, М. Г. Холявка, М. И. Калашникова и Д. А. Сливкин, Технологии живых систем, 1, 60 (2011).
  15. М. Г. Холявка и В. Г. Артюхов, Инулиназы в условиях различного микроокружения: биофизические, кинетические и структурно-функциональные свойства (Изд. дом ВГУ, Воронеж, 2018).
  16. M. G. Holyavka, M. S. Kondratyev, A. A. Samchenko, et al., Comput. Biol. Med., 71, 198 (2016).
  17. L. Pravda, K. Berka, R. Svoboclova-Varckova, et al., BMC Bioinformatics, 15 (1), 379 (2014).
  18. G. P. Barletta and S. Fernandez-Alberti, J. Chem. Theory Comput., 14 (2), 998 (2018).
  19. J. Brezovsky, B. Kozlikova, and J. Damborsky, In Protein Engineering. Methods in Molecular Biology, Vol. 1685, Ed. by U. Bornscheuer, and M. Hohne (Humana Press, NewYork, 2018), pp. 25-42. doi: 10.1007/978-1-4939-7366-8_3
  20. M. Petfek, P. Kosinova, J. Koca, and M. Otyepka, Structure, 15 (11), 1357 (2007).
  21. A. Stank, D. B. Kokh, M. Horn, et al., Nucl. Acids Res., 45 (W1), W325 (2017).
  22. S. E. D. Dias, A. M. Martins, Q. T. Nguyen, and A. J. P. Gomes, BMC Bioinformatics, 18 (1), 1 (2017).
  23. H. Li and Y. O. Kamatari, In High Pressure Bioscience - Basic Concepts, Applications and Frontiers, Ed. by K. Akasaka and H. Matsuki (Springer, 2015), pp. 237-257.
  24. M. S. Mason, B.Y. Chen, and F. Jagodzinski, Molecules, 23 (2), 351 (2018).
  25. S. Marques, J. Brezovsky, and J. Damborsky, Understanding Enzymes: Function, Design, Engineering, and Analysis (Jenny Stanford Publishing, New York, 2016).
  26. P. Kokkonen, D. Bednar, G. Pinto, et al., Biotechnol. Adv., 37 (6), 107386 (2019).
  27. T. Davids, M. Schmidt, D. Bottcher, and U. T. Bornscheuer, Curr. Opin. Chem. Biol., 17 (2), 215 (2013).
  28. A. Stank, D. B. Kokh, J. C. Fuller, and R. C. Wade, Acc. Chem. Res., 49 (5), 809 (2016).
  29. U. Sreenivasan and P. H. Axelsen, Biochemistry, 51, 12785 (1992).
  30. Д. Ю. Богомолов, Ф. А. Сакибаев, М. Г. Холявка и др., Сорбционные и хроматографические процессы, 21 (4), 555 (2021).
  31. Т. А. Ковалева, М. Г. Холявка и В. Г Артюхов, Биотехнология 1, 43 (2012).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».