Effects of Serine or Threonine in the Active Site of Typical 2-Cys Prx on Hyperoxidation Susceptibility and on Chaperone Activity

Autor(es)

Tairum, Carlos A. ^{[1, 2]} ; Santos, Melina Cardoso ^[1] ; Breyer, Carlos Alexandre ^[1] ; Pires de Oliveira, Ana Laura ^[1] ; Montanhero Cabrera, Vitoria Isabela ^[1] ; Toledo-Silva, Guilherme ^[3] ; Mori, Gustavo Maruyama ^[4] ; Toyama, Marcos Hikari ^[1] ; Soares Netto, Luis Eduardo ^[2] ; de Oliveira, Marcos Antonio ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Estadual Paulista, Inst Biociencias, UNESP, BR-01049010 Sao Vicente - Brazil

^[2] Univ Sao Paulo, Inst Biociencias, Dept Genet & Biol Evolut, BR-01049010 Sao Paulo - Brazil

^[3] Univ Fed Santa Catarina, Dept Bioquim, Lab Biomarcadores Contaminacao Aquat & Imunoquim, BR-88040900 Florianopolis, SC - Brazil

^[4] Univ Estadual Paulista, Inst Biociencias, Lab Ecol Mol, UNESP, BR-01049010 Sao Vicente - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: ANTIOXIDANTS; v. 10, n. 7 JUL 2021.
• Citações Web of Science: 1

Resumo

Typical 2-Cys peroxiredoxins (2-Cys Prx) are ubiquitous Cys-based peroxidases, which are stable as decamers in the reduced state, and may dissociate into dimers upon disulfide bond formation. A peroxidatic Cys (C-P) takes part of a catalytic triad, together with a Thr/Ser and an Arg. Previously, we described that the presence of Ser (instead of Thr) in the active site stabilizes yeast 2-Cys Prx as decamers. Here, we compared the hyperoxidation susceptibilities of yeast 2-Cys Prx. Notably, 2-Cys Prx containing Ser (named here Ser-Prx) were more resistant to hyperoxidation than enzymes containing Thr (Thr-Prx). In silico analysis revealed that Thr-Prx are more frequent in all domains of life, while Ser-Prx are more abundant in bacteria. As yeast 2-Cys Prx, bacterial Ser-Prx are more stable as decamers than Thr-Prx. However, bacterial Ser-Prx were only slightly more resistant to hyperoxidation than Thr-Prx. Furthermore, in all cases, organic hydroperoxide inhibited more the peroxidase activities of 2-Cys Prx than hydrogen peroxide. Moreover, bacterial Ser-Prx displayed increased thermal resistance and chaperone activity, which may be related with its enhanced stability as decamers compared to Thr-Prx. Therefore, the single substitution of Thr by Ser in the catalytic triad results in profound biochemical and structural differences in 2-Cys Prx. (AU)

• Processo FAPESP: 20/02868-1 - Efeitos compostos naturais sobre a atividade peroxidásica de AhpCs e sobrevivência de bactérias patogênicas
• Beneficiário: Vitória Isabela Montanhero Cabrera
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 19/04054-4 - Busca de inibidores do sistema peroxirredoxina 2-Cys típicas de eucariotos: avaliação funcional e estrutural
• Beneficiário: Ana Laura Pires de Oliveira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 17/20291-0 - Caracterização da atividade pró-inflamatória de uma nova serino protease (cdtsp-2) purificada do veneno total de Crotalus durissus terrificus
• Beneficiário: Marcos Hikari Toyama
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 17/19942-7 - Busca de inibidores do sistema peroxirredoxina de patógenos e humanos
• Beneficiário: Marcos Antonio de Oliveira
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 07/50930-3 - Análise funcional e estrutural de proteínas antioxidantes dependentes de tióis: uma investigação de mecanismos moleculares de catálise e da formação de complexos protéicos contendo dissulfetos mistos
• Beneficiário: Marcos Antonio de Oliveira
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 18/12628-8 - AhpC de Salmonella typhimurium e de Staphylococcus aureus: investigação do potencial inibitório de Adenantina sobre peroxirredoxinas bacterianas
• Beneficiário: Camila Perussi Inácio
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 11/13500-6 - Investigação dos determinantes moleculares envolvidos na interação com os substratos de Tsa1 e Tsa2 de Saccharomyces cerevisiae
• Beneficiário: Carlos Alexandre Breyer
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 17/06263-4 - Avaliação de moléculas bioativas como inibidores do sistema antioxidante de peroxirredoxinas 2-Cys típicas (AhpC) em bactérias
• Beneficiário: Melina Cardoso dos Santos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 13/07937-8 - Redoxoma
• Beneficiário: Ohara Augusto
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs