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COA6 は、ミトコンドリアのチトクロム c 酸化酵素に銅を供給する際に、チオール-ジスルフィド酸化還元酵素として機能するように構造的に調整されています
COA6 Is Structurally Tuned to Function as a Thiol-Disulfide Oxidoreductase in Copper Delivery to Mitochondrial Cytochrome c Oxidase.
PMID: 31851937 PMCID: PMC6946597. DOI: 10.1016/j.celrep.2019.11.054.
抄録
真核生物では、細胞呼吸はミトコンドリアのチトクロム c 酸化酵素（CcO）によって駆動されていますが、この酵素複合体はその触媒活性に銅の補因子を必要とします。COX2を含むその触媒活性の高いサブユニットに銅を挿入するには、メタロシャペロンや酸化還元タンパク質（SCO1、SCO2、COA6など）を必要とする複雑なプロセスを経ていますが、最近発見されたタンパク質で、その分子機能は不明です。私たちは、COA6とSCOタンパク質がCOX2への銅の送達を媒介する分子機構を解明するために、COA6の溶液構造を解析しました。このことから、COA6がそのクライアントタンパク質であるSCO1とCOX2の銅配位ジスルフィドを減少させ、銅との結合を可能にすることを実証した。最後に、COA6とそのクライアントタンパク質の相互作用面と還元電位を明らかにすることで、メタロシャペロンとジスルフィド還元酵素の活性がどのように協調して銅をCcOに運ぶのかのメカニズムを明らかにしました。
In eukaryotes, cellular respiration is driven by mitochondrial cytochrome c oxidase (CcO), an enzyme complex that requires copper cofactors for its catalytic activity. Insertion of copper into its catalytically active subunits, including COX2, is a complex process that requires metallochaperones and redox proteins including SCO1, SCO2, and COA6, a recently discovered protein whose molecular function is unknown. To uncover the molecular mechanism by which COA6 and SCO proteins mediate copper delivery to COX2, we have solved the solution structure of COA6, which reveals a coiled-coil-helix-coiled-coil-helix domain typical of redox-active proteins found in the mitochondrial inter-membrane space. Accordingly, we demonstrate that COA6 can reduce the copper-coordinating disulfides of its client proteins, SCO1 and COX2, allowing for copper binding. Finally, our determination of the interaction surfaces and reduction potentials of COA6 and its client proteins provides a mechanism of how metallochaperone and disulfide reductase activities are coordinated to deliver copper to CcO.
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