Myoglobine verbouwd tot stikstofreductase

Dat de functionele site van een enzym een metaalion bevat, hoeft het synthetisch kopiëren van zo’n site niet in de weg te staan. Als je het goed doet dan functioneert hij nog ook, zo laten Natasha Yeung, Yi Lu en collega’s (University of Illinois) zien in het laatste nummer van Nature.

Zo’n ‘metalloenzym’ geldt als veel moeilijker te doorgronden dan een eiwit zonder metaal. Het ion kan immers verschillende valenties aannemen en allerlei liganden op uiteenlopende manieren binden.

Yeung en Lu hebben nu met computersimulaties vastgesteld dat de bindingssite van stikstofoxidereductase (NOR, het enzym dat NO in N₂O omzet) redelijk moet zijn na te bootsen door de actieve site van het zuurstofbindende eiwit myoglobine uit te breiden met drie histidines en één glutamaat.

Myoglobine bezit al een heemgroep (ijzerhoudend dus), die je voor NOR ook nodig hebt.

Het bijzondere is dat de onderzoekers het experimenteel hebben uitgeprobeerd. Met röntgenkristallografie wisten ze aan te tonen dat de opnieuw ontworpen actieve site er inderdaad ongeveer net zo uitzag als de computertekening. Belangrijker nog was dat het resultaat inderdaad NO bleek te kunnen omzetten, zij het niet zo efficiënt als het échte NOR-enzym.

Lu hoopt het verbouwde myoglobine te kunnen gebruiken als modelsysteem. Het voordeel zou moeten zijn dat het gemakkelijk in grote hoeveelheden is te produceren, terwijl dat bij écht NOR altijd een probleem is geweest.

bron: C&EN