Pseudomonas syringae PV Tomato DC3000 Quinone Oxidoreductaseの結晶構造とNADPHとの複合体

ゼータ - クリスタリン様キノンオキシドルテルゼはNAD（P）H依存性であり、特定のキノンの1電子還元を触媒してセミキノンを生成します。ここでは、Pseudomonas syringae pvのゼータクリスタリン様キノンオキシドレダクターゼの結晶構造を示します。Tomato DC3000（PTOQOR）およびNADPHを含むその複合体は、それぞれ2.4および2.01A解像度で測定されました。PTOQORは、2つのドメインを含む各モノマーを相同二量体として形成します。PTOQOR-NADPH複合体の構造では、NADPHは2つのドメインの間の溝に位置しています。NADPH結合は、PTOQORの構造に明らかな立体構造変化を引き起こします。PTOQORの推定基質結合部位は、大腸菌およびThermus Thermophilus HB8の推定基質部位よりも広いです。活性アッセイは、PTOQORが弱い1,4-ベンゾキノン触媒活性を持ち、9,10-フェナントレネキノンなどの大きな基質に対する非常に強力な還元活性を持っていることを示しています。PTOQORによって触媒された還元反応中に起こる立体構造の変化を説明するモデルを提案します。

Zeta-crystallin-like quinone oxidoreductase is NAD(P)H-dependent and catalyzes one-electron reduction of certain quinones to generate semiquinone. Here we present the crystal structures of zeta-crystallin-like quinone oxidoreductase from Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 (PtoQOR) and its complexes with NADPH determined at 2.4 and 2.01A resolutions, respectively. PtoQOR forms as a homologous dimer, each monomer containing two domains. In the structure of the PtoQOR-NADPH complex, NADPH locates in the groove between the two domains. NADPH binding causes obvious conformational changes in the structure of PtoQOR. The putative substrate-binding site of PtoQOR is wider than that of Escherichia coli and Thermus thermophilus HB8. Activity assays show that PtoQOR has weak 1,4-benzoquinone catalytic activity, and very strong reduction activity towards large substrates such as 9,10-phenanthrenequinone. We propose a model to explain the conformational changes which take place during reduction reactions catalyzed by PtoQOR.