<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2499-9962</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">54037</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОФИЗИКА И ФИЗИКА БИОМОЛЕКУЛ</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>MOLECULAR BIOPHYSICS AND PHYSICS OF BIOMOLECULES</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОФИЗИКА И ФИЗИКА БИОМОЛЕКУЛ</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">INCREASING THE OCCUPANCY OF T2/T3 CENTER LACCASE FROM STREPTOMYCES GRISEOFLAVUS BY COPPER IONS ENHANCE THE THERMOSTABILITY OF THE PROTEIN</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>ПОВЫШЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ИОНОВ МЕДИ В ЛАККАЗЕ STREPTOMYCES GRISEOFLAVUS УВЕЛИЧИВАЕТ ТЕРМОСТАБИЛЬНОСТЬ БЕЛКА</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Костарева</surname>
       <given-names>О С</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Kostareva</surname>
       <given-names>O S</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Габдухаков</surname>
       <given-names>А Г</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Gabdulkhakov</surname>
       <given-names>A G</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Мельник</surname>
       <given-names>Б С</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Melnik</surname>
       <given-names>B S</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-3"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Тищенко</surname>
       <given-names>С В</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Tishchenko</surname>
       <given-names>S V</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-4"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">ФГБУН Институт белка РАН</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Institute of Protein Research, RAS</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">ФГБУН Институт белка РАН</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Institute of Protein Research, RAS</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-3">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">ФГБУН Институт белка РАН</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Institute of Protein Research, RAS</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-4">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">ФГБУН Институт белка РАН</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Institute of Protein Research, RAS</institution>
     <country>ru</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2016-06-25T20:22:29+03:00">
    <day>25</day>
    <month>06</month>
    <year>2016</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2016-06-25T20:22:29+03:00">
    <day>25</day>
    <month>06</month>
    <year>2016</year>
   </pub-date>
   <volume>1</volume>
   <issue>1</issue>
   <fpage>236</fpage>
   <lpage>239</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2016-06-20T20:22:29+03:00">
     <day>20</day>
     <month>06</month>
     <year>2016</year>
    </date>
    <date date-type="accepted" iso-8601-date="2016-06-20T20:22:29+03:00">
     <day>20</day>
     <month>06</month>
     <year>2016</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54037/view">https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54037/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Фермент лакказа принадлежит к семейству медь-содержащих оксидаз. Лакказы эукариот состоят из трёх доменов, в бактериях, кроме трёхдоменных, существуют двухдоменные (малые) лакказы. Трёхдоменные лакказы в настоящее время применяются в промышленности, органическом синтезе, косметике и медицине. Двухдоменные лакказы начали исследоваться сравнительно недавно, они имеют более высокую термостабильность и устойчивость к высоким значениям рН, что может способствовать их использованию в различных отраслях производства. Объектом наших исследований являются малые лакказы рода Streptomyces - Streptomyces griseoflavus и S. viridochromogenes. Несмотря на высокую гомологию, эти белки обладают разной термостабильностью. На основе биоинформатического анализа этих лакказ мы определили аминокислотные остатки, предположительно, влияющие на большую термостабильность лакказы S. viridochromogenes . Была получена мутантная форма лакказы S. griseoflavus (SgSLmut) с заменой трёх метиониновых аминокислотных остатков на лейцины. Мы предположили, что эти замены приведут к уплотнению гидрофобного ядра молекулы белка и повышению термостабильности лакказы, поскольку в соответствующих положениях более термостабильной лакказы S. viridochromogenes вместо метионинов находятся лейцины. Тем не менее, биофизические исследования показали, что SgSLmut обладает меньшей термостабильностью, чем белок дикого типа. Для контроля данных биофизических исследований нами были получены кристаллы мутантного белка и дифракционные данные с них. Анализ структуры мутантной формы лакказы показал меньшую заселенность ионами меди Т2 / Т3 центров. Мы предположили, что понижение термостабильности белка может быть связано с дестабилизацией структуры тримера лакказы из-за уменьшения содержания меди в Т2 / Т3 кластере. Выращивание биомассы штамма-суперпродуцента в среде с повышенным содержанием меди привело к насыщению медью Т2 / Т3 кластера и повышению термостабильности SgSLmut до уровня белка дикого типа.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>Laccase belongs to the family of copper-containing oxidases. Eukaryotic laccases consist of three domains, while in bacteria in addition to the three-domain laccases there are two-domain (small laccases). Three-domain laccases have applications in the food industry, organic synthesis, cosmetics and medicine.Two-domain laccases are began to investigate recently, they have a higher thermostability and active in the alkaline pH range. These properties can be useful for different fields of industry. The objects of our studies are small laccases from Streptomyces species - Streptomyces griseoflavus and S. viridochromogenes. Despite the high sequence homology, the thermostability of proteins differs. Based on bioinformatic analysis we obtained mutant form of laccase from S. griseoflavus (SgSLmut) with substitutions of three methionines to leucines like in more thermostable laccase from S . viridochromogenes. Nevertheless biophysical investigations revealed that SgSLmut to be less thermostable comparing to wild type protein. Structural analysis of mutant form of laccase showed that occupancy of T2/T3 center by copper ions in mutant form is lesser than in a wild type protein. We suggested that reduced thermostability of SgSLmut could be result of the destabilization of functional trimer of laccase due to decrease of occupancy by copper ions of T2/T3 center. We have grown cells of strain-superproducent of SgSLmut with increased content of copper in the medium and obtain protein with almost full occupancy T2/T3 center by copper ions. Thermostability of such SgSLmut enhanced to the level of wild type protein.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>лакказы</kwd>
    <kwd>мутагенез</kwd>
    <kwd>пространственная структура</kwd>
    <kwd>медь-содержащие центры</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>laccase</kwd>
    <kwd>mutagenesis</kwd>
    <kwd>crystal structure</kwd>
    <kwd>copper-containing center</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Skálová T., Dohnálek J., Østergaard L.H., Østergaard P.R., Kolenko P., Dušková J., Štěpánková A., Hašek J. The structure of the small laccase from Streptomyces coelicolor reveals a link between laccases and nitrite reductases. J Mol Biol., 2009. vol. 385, pp. 1165-1178.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Skálová T., Dohnálek J., Østergaard L.H., Østergaard P.R., Kolenko P., Dušková J., Štěpánková A., Hašek J. The structure of the small laccase from Streptomyces coelicolor reveals a link between laccases and nitrite reductases. J Mol Biol., 2009. vol. 385, pp. 1165-1178.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Trubitsina L.I., Tishchenko S.V., Gabdulkhakov A.G, Lisov A.V., Zakharova M.V., Leontievsky A.A. Structural and functional characterization of two-domain laccase from Streptomyces viridochromogenes. Biochimie, 2015, vol. 112, рp. 151-159.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Trubitsina L.I., Tishchenko S.V., Gabdulkhakov A.G, Lisov A.V., Zakharova M.V., Leontievsky A.A. Structural and functional characterization of two-domain laccase from Streptomyces viridochromogenes. Biochimie, 2015, vol. 112, rp. 151-159.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Tishchenko S., Gabdulkhakov A., Trubitsina L., Lisov A., Zakharova M., Leontievsky A. Crystallization and X- ray diffraction studies of a two-domain laccase from Streptomyces griseoflavus. Acta Crystallogr. Sect. F Biol. Commun., 2015, vol. 71, рp.1200-1204.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Tishchenko S., Gabdulkhakov A., Trubitsina L., Lisov A., Zakharova M., Leontievsky A. Crystallization and X- ray diffraction studies of a two-domain laccase from Streptomyces griseoflavus. Acta Crystallogr. Sect. F Biol. Commun., 2015, vol. 71, rp.1200-1204.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Kabsch W. Integration, Scaling, Space-Group Assignment and Post-Refinement. Acta Crystallographica Section D: Biological Crystallography, 2010, vol. 66 (2), pp. 133-144.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kabsch W. Integration, Scaling, Space-Group Assignment and Post-Refinement. Acta Crystallographica Section D: Biological Crystallography, 2010, vol. 66 (2), pp. 133-144.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">McCoy A.J., Grosse-Kunstleve R.W., Adams P.D., Winn M.D., Storoni L.C., Read R.J. Phaser crystallographic software. J. Appl. Cryst., 2007, vol. 40, pp. 658-674.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">McCoy A.J., Grosse-Kunstleve R.W., Adams P.D., Winn M.D., Storoni L.C., Read R.J. Phaser crystallographic software. J. Appl. Cryst., 2007, vol. 40, pp. 658-674.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Murshudov G.N. [et al.] REFMAC5 for the Refinement of Macromolecular Crystal Structures. Acta Crystallographica Section D: Biological Crystallography, 2011, vol. 67 (4), pp. 355-367.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Murshudov G.N. [et al.] REFMAC5 for the Refinement of Macromolecular Crystal Structures. Acta Crystallographica Section D: Biological Crystallography, 2011, vol. 67 (4), pp. 355-367.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Аdams P.D. [et al.] PHENIX: A Comprehensive Python-Based System for Macromolecular Structure Solution. Acta Crystallographica Section D: Biological Crystallography, 2010, vol. 66 (2), pp. 213-221.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Adams P.D. [et al.] PHENIX: A Comprehensive Python-Based System for Macromolecular Structure Solution. Acta Crystallographica Section D: Biological Crystallography, 2010, vol. 66 (2), pp. 213-221.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Emsley P., Lohkamp B., Scott W.G., Cowtan K. Features and Development of Coot. Acta Crystallographica Section D: Biological Crystallography, 2010, vol. 66 (4), pp. 486-501.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Emsley P., Lohkamp B., Scott W.G., Cowtan K. Features and Development of Coot. Acta Crystallographica Section D: Biological Crystallography, 2010, vol. 66 (4), pp. 486-501.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Ducros V., Brzozowski A.M., Wilson K.S., Brown S.H., Ostergaard P., Schneider P., Yaver D.S., Pedersen A.H., Davies G.J. Nat Struct Biol., 1998, vol. 5, pp. 310-316.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ducros V., Brzozowski A.M., Wilson K.S., Brown S.H., Ostergaard P., Schneider P., Yaver D.S., Pedersen A.H., Davies G.J. Nat Struct Biol., 1998, vol. 5, pp. 310-316.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Galhaup С., Haltrich D. Enhanced formation of laccase activity by the white-rot fungus Trametes pubescenes in the presence of copper. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2001, vol. 56, pp. 225-232.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Galhaup S., Haltrich D. Enhanced formation of laccase activity by the white-rot fungus Trametes pubescenes in the presence of copper. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2001, vol. 56, pp. 225-232.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
