Лакказа (ЕС 1.10.3.2) - фермент, принадлежащий к семейству «голубых» оксидоредуктаз, содержащих в активном центре четыре атома меди, организованные в металлоцентры Т1 и T2/T3. Т2/Т3 медьсодержащий центр включает Т2 центр с одним атомом меди и Т3 центр с двумя атомами меди. Лакказа катализирует окисление широкого спектра фенольных и нефенольных субстратов. Конечным акцептором электронов является кислород, который восстанавливается до воды. Лакказы обнаружены у грибов, бактерий, растений и насекомых. Лакказы эукариот состоят из трёх доменов, в бактериях, кроме трёхдоменных, встречаются двухдоменные (малые) лакказы. Двухдоменные лакказы обладают высокой термостабильностью, устойчивостью к высоким значениям рН и различным ингибиторам. Известно, что азид натрия является сильным ингибитором трёхдоменных лакказ, структурными методами показана его локализация в районе Т2/Т3-центра. Двухдоменные лакказы слабо ингибируются даже высокими концентрациями азида натрия, а их активность в среде со щелочным значением рН в присутствии азида натрия даже повышается. Место связывания азида натрия с двухдоменными лакказами не было определено. В данной работе впервые обнаружено предположительное место связывания азида натрия с малой лакказой Streptomyces sp. (lividans) Ас-1709. Азид обнаружен на расстоянии около 5 Å от субстрат-связывающего кармана Т1- центра. В данной работе предложено объяснение низкой чувствительности двухдоменных лакказ к азиду натрия.
двухдоменные лакказы, азид натрия, пространственная структура, медь-содержащие центры
1. 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.
2. Bento I., Martins L.O., Lopes G.G., Carrondo M.A., Lindley P.F. Dioxygen reduction by multi-copper oxidases; a structural perspective. Dalton Trans., 2005, vol. 21, pp. 3507-3513.
3. Xu F. Effects of redox potential and hydroxide inhibition on the pH activity profile of fungal laccases. J. Biol. Chem., 1997, vol. 272, no. 2, pp. 924-928.
4. Solomon E.I., Sundaram U.M., Machonkin T.E. Multicopper oxidases and oxygenases. Chem. Rev., 1996, vol.96, no.7, pp.2563-2605.
5. Kabsch W. Integration, Scaling, Space-Group Assignment and Post-Refinement. Acta Crystallogr. Sect.D: Biol. Crystallogr., 2010, vol. 66, no. 2, pp. 133-144.
6. McCoy A.J., Grosse-Kunstleve R.W., Adams P.D., Winn M.D., Storoni L.C., Read R.J. Phaser crystallographic software. J. Appl. Crystallogr., 2007, vol. 40, pp. 658-674.
7. Murshudov G.N., Skubak P., Lebedev A.A., Pannu N.S., Steiner R.A., Nicholls R.A., Winn M.D., Long F., Vagin A.A. REFMAC5 for the refinement of macromolecular crystal structures. Acta Crystallogr. Sect. D Biol. Crystallogr., 2011, vol. 67, pp. 355-367.
8. Emsley P., Lohkamp B, Scott W. G., Cowtan K. Features and Development of Coot. Acta Crystallogr. Sect. D: Biol. Crystallogr, 2010, vol. 66, no.4, pp. 486-501.
9. Afonine P.V., Grosse-Kunstleve R.W., Echols N., Headd J.J., Moriarty N.W., Mustyakimov M., Terwilliger T.C., Urzhumtsev A., Zwart P.H.; Adams, P.D. Towards automated crystallographic structure refinement with phenix.refine. Acta Crystallogr. Sect. D Biol. Crystallogr., 2012, vol. 68, pp.352-367.
10. Johannes C., Majcherczyk A. Laccase activity tests and laccase inhibitors. J. Biotechnol. 2000, vol. 78, pp. 193-199.
11. Molina-Guijarro J.M., Pérez J., Muñoz-Dorado J., Guillén F., Moya R., Hernández M., Arias M.E. Detoxification of azo dyes by a novel pH-versatile, salt-resistant laccase from Streptomyces ipomoea. Internat. Microbiol., 2009, vol. 12, pp. 13- 21.
12. 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.
13. Габдулхаков А.Г., Костарева О.С., Коляденко И.А., Михайлина А.О., Трубицина Л.И., Тищенко С.В. Встраивание ионов меди в Т2/Т3 центры двухдоменных лакказ. Молекулярная биология, 2018, vol.52, no. 1, в печати.
