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Catalytic Mechanism of Mycobacterium tuberculosis Methionine Sulfoxide Reductase A.

التفاصيل البيبلوغرافية
العنوان: Catalytic Mechanism of Mycobacterium tuberculosis Methionine Sulfoxide Reductase A.
المؤلفون: Sastre S; Departamento de Bioquímica, Facultad de Medicina, Universidad de la República, Gral Flores 2125, CP 11800 Montevideo, Uruguay.; Departamento de Biofísica, Facultad de Medicina, Universidad de la República, Gral Flores 2125, CP 11800 Montevideo, Uruguay.; Centro de Investigaciones Biomédicas (CEINBIO), Facultad de Medicina, Universidad de la República, Gral Flores 2125, CP 11800 Montevideo, Uruguay.; Programa de Doctorado en Química, Facultad de Química, Universidad de la República, Gral Flores 2124, CP 11800 Montevideo, Uruguay., Manta B; Institut Pasteur de Montevideo, Mataojo 2020, CP 11400 Montevideo, Uruguay.; Cátedra de Fisiopatología, Facultad de Odontología, Universidad de la República, Gral Las Heras 1925, CP 11600 Montevideo, Uruguay., Semelak JA; Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física, Instituto de Química Física de los Materiales, Medio Ambiente y Energía (INQUIMAE), Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires and CONICET, Ciudad Universitaria, Intendente Güiraldes 2160, CP C1428EGA Buenos Aires, Argentina., Estrin D; Departamento de Química Inorgánica, Analítica y Química Física, Instituto de Química Física de los Materiales, Medio Ambiente y Energía (INQUIMAE), Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires and CONICET, Ciudad Universitaria, Intendente Güiraldes 2160, CP C1428EGA Buenos Aires, Argentina., Trujillo M; Departamento de Bioquímica, Facultad de Medicina, Universidad de la República, Gral Flores 2125, CP 11800 Montevideo, Uruguay.; Centro de Investigaciones Biomédicas (CEINBIO), Facultad de Medicina, Universidad de la República, Gral Flores 2125, CP 11800 Montevideo, Uruguay., Radi R; Departamento de Bioquímica, Facultad de Medicina, Universidad de la República, Gral Flores 2125, CP 11800 Montevideo, Uruguay.; Centro de Investigaciones Biomédicas (CEINBIO), Facultad de Medicina, Universidad de la República, Gral Flores 2125, CP 11800 Montevideo, Uruguay., Zeida A; Departamento de Bioquímica, Facultad de Medicina, Universidad de la República, Gral Flores 2125, CP 11800 Montevideo, Uruguay.; Centro de Investigaciones Biomédicas (CEINBIO), Facultad de Medicina, Universidad de la República, Gral Flores 2125, CP 11800 Montevideo, Uruguay.
المصدر: Biochemistry [Biochemistry] 2024 Feb 20; Vol. 63 (4), pp. 533-544. Date of Electronic Publication: 2024 Jan 29.
نوع المنشور: Journal Article
اللغة: English
بيانات الدورية: Publisher: American Chemical Society Country of Publication: United States NLM ID: 0370623 Publication Model: Print-Electronic Cited Medium: Internet ISSN: 1520-4995 (Electronic) Linking ISSN: 00062960 NLM ISO Abbreviation: Biochemistry Subsets: MEDLINE
أسماء مطبوعة: Original Publication: Washington, American Chemical Society.
مواضيع طبية MeSH: Methionine Sulfoxide Reductases*/metabolism , Mycobacterium tuberculosis*/metabolism, Oxidation-Reduction ; Catalysis ; Oxidative Stress ; Methionine/metabolism
مستخلص: The oxidation of Met to methionine sulfoxide (MetSO) by oxidants such as hydrogen peroxide, hypochlorite, or peroxynitrite has profound effects on protein function. This modification can be reversed by methionine sulfoxide reductases (msr). In the context of pathogen infection, the reduction of oxidized proteins gains significance due to microbial oxidative damage generated by the immune system. For example, Mycobacterium tuberculosis ( Mt ) utilizes msrs ( Mt msrA and Mt msrB) as part of the repair response to the host-induced oxidative stress. The absence of these enzymes makes Mycobacteria prone to increased susceptibility to cell death, pointing them out as potential therapeutic targets. This study provides a detailed characterization of the catalytic mechanism of Mt msrA using a comprehensive approach, including experimental techniques and theoretical methodologies. Confirming a ping-pong type enzymatic mechanism, we elucidate the catalytic parameters for sulfoxide and thioredoxin substrates ( k cat / K M = 2656 ± 525 M -1 s -1 and 1.7 ± 0.8 × 10 6 M -1 s -1 , respectively). Notably, the entropic nature of the activation process thermodynamics, representing ∼85% of the activation free energy at room temperature, is underscored. Furthermore, the current study questions the plausibility of a sulfurane intermediate, which may be a transition-state-like structure, suggesting the involvement of a conserved histidine residue as an acid-base catalyst in the MetSO reduction mechanism. This mechanistic insight not only advances our understanding of Mt antioxidant enzymes but also holds implications for future drug discovery and biotechnological applications.
المشرفين على المادة: EC 1.8.4.- (Methionine Sulfoxide Reductases)
AE28F7PNPL (Methionine)
تواريخ الأحداث: Date Created: 20240129 Date Completed: 20240403 Latest Revision: 20240403
رمز التحديث: 20240403
DOI: 10.1021/acs.biochem.3c00504
PMID: 38286790
قاعدة البيانات: MEDLINE
الوصف
تدمد:1520-4995
DOI:10.1021/acs.biochem.3c00504