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저자정보
Ghosh Suparna (Chosun University School of Medicine Korea) 다나싱 이마누엘 (조선대학교) 류재원 (조선대학교) 김시욱 (조선대학교) 이성행 (조선대학교)
저널정보
한국미생물생명공학회 Journal of Microbiology and Biotechnology Journal of Microbiology and Biotechnology 제30권 제8호
발행연도
2020.1
수록면
1,261 - 1,271 (11page)

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Cytochrome cL (CytcL) is an essential protein in the process of methanol oxidation in methylotrophs. It receives an electron from the pyrroloquinoline quinone (PQQ) cofactor of methanol dehydrogenase (MDH) to produce formaldehyde. The direct electron transfer mechanism between CytcL and MDH remains unknown due to the lack of structural information. To help gain a better understanding of the mechanism, we determined the first crystal structure of heme c containing CytcL from the aquatic methylotrophic bacterium Methylophaga aminisulfidivorans MPT at 2.13 A resolution. The crystal structure of Ma-CytcL revealed its unique features compared to those of the terrestrial homologues. Apart from Fe in heme, three additional metal ion binding sites for Na+, Ca+, and Fe2+ were found, wherein the ions mostly formed coordination bonds with the amino acid residues on the loop (G93-Y111) that interacts with heme. Therefore, these ions seemed to enhance the stability of heme insertion by increasing the loop's steadiness. The basic N-terminal end, together with helix α4 and loop (G126 to Y136), contributed positive charge to the region. In contrast, the acidic C-terminal end provided a negatively charged surface, yielding several electrostatic contact points with partner proteins for electron transfer. These exceptional features of Ma-CytcL, along with the structural information of MDH, led us to hypothesize the need for an adapter protein bridging MDH to CytcL within appropriate proximity for electron transfer. With this knowledge in mind, the methanol oxidation complex reconstitution in vitro could be utilized to produce metabolic intermediates at the industry level.
#Methylotroph #electron transfer #methanol dehydrogenase complex #methanol oxidation #Cytochrome cL #Methylophaga aminisulfidivorans MPT

목차

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참고문헌 (39)

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Anthony C / 1986 / Bacterial oxidation of methane and methanol / Adv. Microb. Physiol 27:113~210 google schola Pang B / 2018 / Eco-friendly phenol-urea-formaldehyde Co-condensed resin adhesives accelerated by resorcinol for plywood manufacturing / ACS Omega 3:8521~8528 google schola Anderson DJ / 1988 / The moxFG region encodes four polypeptides in the methanol-oxidizing bacterium Methylobacterium sp. strain AM1 / J. Bacteriol. 170:2254~2262 google schola Anthony C / 1996 / Quinoprotein-catalysed reactions / Biochem. J. 320(Pt 3):697~711 google schola Anthony C / 1992 / The c-type cytochromes of methylotrophic bacteria / Biochim. Biophys. Acta 1099:1~15 google schola

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