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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

A combined Far-FTIR, FTIR Spectromicroscopy, and DFT Study of the Effect of DNA Binding on the [4Fe4S] Cluster Site in EndoIII

Texto completo
Autor(es):
Hassan, Ayaz [1] ; Macedo, Lucyano J. A. [1] ; de Souza, Joao C. P. [2] ; Lima, Filipe C. D. A. [3] ; Crespilho, Frank N. [1]
Número total de Autores: 5
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Sao Paulo, Sao Carlos Inst Chem, BR-13560970 Sao Paulo - Brazil
[2] Goiano Fed Inst Educ Sci & Technol, Campus Rio Verde, BR-75901970 Goias - Brazil
[3] Fed Inst Educ Sci & Technol Sao Paulo, Campus Matao, BR-15991502 Sao Paulo - Brazil
Número total de Afiliações: 3
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: SCIENTIFIC REPORTS; v. 10, n. 1 FEB 6 2020.
Citações Web of Science: 0
Resumo

Endonuclease III (EndoIII) is a DNA glycosylase that contains the {[}4Fe4S] cluster, which is essential for the protein to bind to damaged DNA in a process called base excision repair (BER). Here we propose that the change in the covalency of Fe-S bonds of the {[}4Fe4S] cluster caused by double-stranded (ds)-DNA binding is accompanied by a change in their strength, which is due to alterations of the electronic structure of the cluster. Micro-FTIR spectroscopy in the mid-IR region and FTIR spectroscopy in the far IR (450 and 300cm(-1)) were used independently to study the structural changes in EndoIII and the behavior of the {[}4Fe4S] cluster it contains, in the native form and upon its binding to ds-DNA. Structural changes in the DNA itself were also examined. The characteristics vibrational modes, corresponding to Fe-S (sulfide) and Fe-S (thiolate) bonds were identified in the cluster through far IR spectroscopy as well through quantum chemistry calculations. Based on the experimental results, these vibrational modes shift in their spectral positions caused by negatively charged DNA in the vicinity of the cluster. Modifications of the Fe-S bond lengths upon DNA binding, both of the Fe-S (sulfide) and Fe-S (thiolate) bonds in the {[}4Fe4S] cluster of EndoIII are responsible for the stabilization of the cluster towards higher oxidation state (3+), and hence its redox communication along the ds-DNA helix. (AU)

Processo FAPESP: 17/20493-2 - Estudo de metaloenzimas por eletroquímica acoplada à espectroscopia vibracional
Beneficiário:Lucyano Jefferson Alves de Macêdo
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo FAPESP: 13/14262-7 - Filmes nanoestruturados de materiais de interesse biológico
Beneficiário:Osvaldo Novais de Oliveira Junior
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
Processo FAPESP: 15/16672-3 - Desenvolvimento de Bioeletrodos de Alto Desempenho para Miniaturização de Biocélulas a Combustível
Beneficiário:Frank Nelson Crespilho
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo FAPESP: 16/25806-6 - Interação entre biomoléculas e nanoestruturas: eletroquímica, interfaces e superfícies
Beneficiário:Ayaz Hassan
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado