Publikacja współautorstwa dr hab. Rafała Dutkiewicza, prof. UG w Nature Chemical Biology
Z radością informujemy, że w prestiżowym czasopiśmie Nature Chemical Biology ukazała się praca badawcza, której jednym z dwóch pierwszych autorów jest dr hab. Rafał Dutkiewicz, prof. UG, z Zakładu Biochemii Ewolucyjnej. Współautorką publikacji jest także dr Aneta Grabińska-Rogala, której prof. Dutkiewicz był promotorem pomocniczym podczas realizacji jej pracy doktorskiej. Tytuł publikacji: The ISC machinery assembles [2Fe-2S] clusters by formation and fusion of [1Fe-1S] precursors.
🔗 Publikacja dostępna jest pod adresem: doi: 10.1038/s41589-024-01818-8
O czym jest badanie?
Centra żelazo-siarkowe (Fe-S) to kluczowe grupy prostetyczne wielu białek, pełniące istotne funkcje w procesach metabolicznych, takich jak transfer elektronów, biosynteza kofaktorów, synteza i naprawa DNA czy regulacja ekspresji genów. Ich biosynteza zachodzi dzięki skomplikowanym, wielobiałkowym maszyneriom, jednak dokładny mechanizm tego procesu pozostaje nie do końca poznany.
W ramach międzynarodowej współpracy naukowcy scharakteryzowali mechanizm składania centrów Fe-S w bakteryjnym białku IscU, pełniącym funkcję „molekularnego rusztowania” w systemie ISC E. coli (iron-sulfur cluster). Badania ujawniły, że:
✅ Białko IscU na początkowym etapie procesu wiąże żelazo, inicjując tworzenie centrów Fe-S. ✅ Nadsiarczek dostarczany w reakcji katalizowanej przez desulfurazę cysteinową IscS ulega redukcji do siarczku dzięki układowi reduktazy ferredoksyny Fdx/FdxR/NADPH. ✅ Po raz pierwszy zidentyfikowano i scharakteryzowano półprodukt [1Fe1S], będący prekursorem centrum [2Fe2S]. ✅ Udowodniono, że białko IscU tworzy przejściowy dimer, który umożliwia fuzję dwóch prekursorów [1Fe1S], prowadząc do powstania centrum [2Fe2S]. ✅ Określono kompleksy białkowe niezbędne na każdym etapie biosyntezy centrum [2Fe2S] w obrębie IscU.
Znaczenie odkrycia
Praca ta stanowi przełom w badaniach nad biosyntezą centrów Fe-S. Po raz pierwszy udało się kompleksowo opisać proces składania centrum [2Fe2S] przy udziale komponentów maszynerii ISC, co znacząco poszerza naszą wiedzę o tych niezwykle istotnych strukturach biologicznych.