Ацилпереносящий белок (ACP) играет центральную роль в биосинтезе жирных кислот, действуя как молекулярный «шаттл», который переносит, защищает и доставляет удлиняющиеся ацильные цепи различным ферментам. Однако высокая гибкость ACP и нестабильность промежуточных соединений с тиоэфирной связью долгое время препятствовали детальной структурной характеристике его динамического поведения.
В исследовании, опубликованном в Journal of the American Chemical Society, группа под руководством профессора Ван Фанцзюня из Даляньского института химической физики Китайской академии наук выяснила, как ACP адаптирует свою конформацию для размещения ацильных цепей разной длины (C4-C18), и раскрыла конформационную динамику ACP в зависимости от длины ацильной цепи на молекулярном уровне.
Исследователи использовали нативную масс-спектрометрию (nMS) для селективного выделения и обогащения химически нестабильных промежуточных соединений ацил-ACP в ионной ловушке, а затем применили ультрафиолетовое фоторасщепление (UVPD) с длиной волны 193 нм для исследования их конформационной динамики.
Они обнаружили поразительную перестройку, зависящую от длины ацильной цепи: более короткие ацильные цепи (C4-C10) располагаются в первичном гидрофобном субкармане (Subpocket I), а более длинные цепи (C10-C18) изгибаются и переходят во второй субкарман (Subpocket II).
Структурный анализ определил Phe50 и Ile62 как критические «ворота», которые модулируют размеры гидрофобной полости. Кроме того, было показано, что петля I и сегмент Thr64-Gln66 играют важную роль в стабилизации промежуточных соединений с более длинными цепями (C12-C18).
«Наше исследование даёт представление на молекулярном уровне о том, как ACP адаптируется к ацильным цепям разной длины», — сказал профессор Ван. «Полученные результаты создают основу для рациональной перепроектировки ACP для повышения биосинтеза целевых жирных кислот, особенно видов со средней длиной цепи (C8-C12), имеющих высокую промышленную ценность».
Предоставлено Китайской академией наук.