Una máquina molecular en funcionamiento
Una máquina molecular en funcionamiento
El gas de efecto invernadero óxido nitroso (N2O) se produce como subproducto de los procesos industriales y por el uso de fertilizantes en la agricultura. Contribuye cada vez más al cambio climático y al agotamiento de la capa de ozono. Es tan poco reactivo químicamente que permanece en la atmósfera durante mucho tiempo. Hasta ahora, sólo se conoce una enzima en la naturaleza que puede convertir este gas en nitrógeno y agua inofensivos: la N2O reductasa. Sin embargo, se trata de una enzima metálica que contiene cobre y, como tal, es sensible al oxígeno del aire que respiramos. El Dr. Christoph Müller y el Dr. Lin Zhang del grupo de investigación del Prof. Dr. Oliver Einsle en el Instituto de Bioquímica de la Universidad de Friburgo, junto con el Prof. Dr. Juan Du y el Prof. Dr. Wei Lü del Instituto de Investigación Van Andel en Grand Rapids/EE.UU., han realizado ahora importantes avances en la comprensión de esta enzima.
Tres estados del aparato de maduración de la N2O reductasa: Un complejo de las proteínas NosF (amarillo), NosY (rojo) y NosD (verde) cambia su conformación consumiendo energía bioquímica y puede así tomar un ion de cobre de la proteína transportadora NosL (azul) y pasarlo a la enzima en el siguiente paso.
AG Einsle
Aislamiento y caracterización de los componentes de una máquina molecular
En cuanto a las aplicaciones biotecnológicas de la N2O reductasa, es crucial comprender y controlar el suministro de iones de cobre durante el ensamblaje de la enzima en la célula. Por ello, los científicos han aislado los componentes de una máquina molecular de varias piezas que realiza este ensamblaje y los han caracterizado mediante criomicroscopía electrónica. Han presentado su trabajo en Nature.
Proceso mecánico: maduración de los centros metálicos de la N2O reductasa
La maduración de los centros metálicos de la N2O reductasa es un proceso sorprendentemente mecánico en el que los cambios conformacionales de la proteína de membrana NosDFY son desencadenados por el consumo de energía bioquímica en la célula. Esto permite que el complejo tome un solo ion de cobre de una proteína de transporte especial, NosL, y lo ofrezca a la reductasa de N2O todavía sin cobre o sólo parcialmente ensamblada.
Nueva función descubierta
Utilizando un gran número de modelos estructurales de alta resolución, los investigadores pudieron cartografiar y comprender con gran detalle los pasos individuales de este complejo proceso. Descubrieron una función no descrita anteriormente de esta importante clase de proteínas de membrana y dieron un paso importante para que la enzima N2O reductasa sea útil para reducir el óxido nitroso atmosférico.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
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