武汉病毒所发现一种含有细胞色素b5的独特黄素单加氧酶

发表日期：2012-05-19 11:58PM 阅览次数：

武汉病毒研究所,2012-05-17

近日，中科院武汉病毒研究所周宁一研究员课题组揭示了邻硝基酚2-单加氧酶（OnpA）是一种新的含有细胞色素b5结构域的独特黄素单加氧酶，细胞色素b5结构域对此单加氧酶的功能是必须的。相关结果已发表在微生物学刊物Journal of Bacteriology上。

细胞色素b5是含有血红素辅基的氧化还原蛋白，它广泛存在于真核生物的电子传递链中，参与如脂肪酸去饱和反应、细胞色素P450的还原等一系列氧化还原过程。细胞色素b5除了以单独的蛋白参与酶的催化反应，它还以融合蛋白的形式出现在真核生物的sulfite oxidase，fatty acid desaturases，nitrate reductase，flavocytochrome b2等蛋白中。然而，目前在原核生物的蛋白中或在依赖于FAD的单加氧酶中从未见细胞色素b5结构域以融合蛋白形式存在的报道。

周宁一课题组在研究原核生物Alcaligenes sp. strain NyZ215降解邻硝基酚（ONP）的代谢途径时，曾鉴定了邻硝基酚2-单加氧酶OnpA催化邻硝基酚的单加氧反应而生成邻苯二醌 (Xiao et al, 2007. J.Bacteriol. 189:6587-6593)。进一步对OnpA保守功能域的分析显示，OnpA中1-387个氨基酸的位置中存在FAD的结合结构域，该结构域也同样存在于其他黄素单加氧酶中。而在OnpA C端482至555的位置的氨基酸序列与细胞色素b5结构域有较高的一致性，但在其他已知功能的黄素单加氧酶中从未发现过这个结构域。

通过酶学方法检测，OnpA蛋白被确认具有细胞色素b5氧化态以及还原态的特征光谱，LC-MS证明其结合有血红素。此外，加入一定量的血红素对于OnpA的酶活力有明显的提高作用。定点突变还证明，OnpA中还含有细胞色素b5的与血红素结合的保守氨基酸。

此研究在黄素单加氧酶中揭示了从未发现过的具有功能的细胞色素b5结构域，同时证明了原核生物中也有融合有细胞色素b5结构域的功能蛋白的存在。该研究揭示了原核生物中细胞色素b5与黄素单加氧酶的在功能上的关联，对黄素蛋白以及原核生物中细胞色素b5的进一步研究具有重要的科学价值。

论文链接: OnpA, an Unusual Flavin-Dependent Monooxygenase Containing a Cytochrome b₅ Domain

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