Структура белка цианобактерии, связанного с фиксацией азота

Исследователи из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории и Брукхейвенской национальной лаборатории определили кристаллическую структуру белка из фотосинтезирующей бактерии Cyanothece 51142. Этот белок относится к семейству белков с «доменом неизвестной функции» (DUF269).

• Уникальная структура: Наблюдаемая структура белка Cyanothece уникальна для семейства DUF269. На границе асимметричной единицы кристалла обнаружена доступная для растворителя щель с консервативными заряженными остатками, которая может быть активным центром или поверхностью связывания лиганда.
• Двойной образ жизни бактерии: Cyanothece 51142 днём использует солнечный свет для преобразования CO₂ в кислород и глюкозу (фотосинтез). Ночью она использует глюкозу для превращения атмосферного N₂ в биодоступный аммиак (фиксация азота).
• Потенциал для энергетики: Побочным продуктом фиксации азота является газообразный водород (H₂), перспективный источник возобновляемой энергии. Понимание регуляции этого процесса у Cyanothece может иметь большое значение.
• Генетический контекст: Ген DUF269 входит в коллекцию из 34 генов фиксации азота у Cyanothece и относится к подмножеству 16 генов с неизвестной функцией.

Кристаллы белка cce_0566 были выращены в PNNL, а данные рентгеновской дифракции собраны в Национальном источнике синхротронного излучения (BNL). Данные ЯМР и другие биофизические данные, полученные в EMSL, подтвердили, что биологической единицей DUF269 в растворе является димер, как и в кристалле.

Для определения биологической функции этого белка с уникальной структурой проводятся дальнейшие биохимические эксперименты.