Transfert de soufre d'IscS à IscU pendant l'assemblage de clusters Fe/S

Les enzymes cystéine désulfurasent NifS et IscS fournissent du soufre pour la biosynthèse des protéines Fe/S. NifU et IscU ont été proposés comme protéines modèle ou échafaudage lors des premiers événements d'assemblage de clusters Fe/S, mais le mécanisme de transfert de soufre de NifS ou IscS à NifU ou IscU n'a pas été élucidé. Nous avons employé des études de radiotraceur (35)Scystéine pour surveiller le transfert de soufre entre IscS et IscU d'Escherichia coli et avons utilisé des mesures de liaison directe pour étudier les interactions entre les protéines. Le transfert catalysé par IscS de (35)S de (35)Scystéine à IscU en l'absence de réactifs thiols supplémentaires suggère que le transfert peut se produire directement et sans l'implication d'un transporteur intermédiaire. Les études de résonance plasmonique de surface et les mesures de calorimétrie de titration isotherme ont révélé que IscU se lie à IscS avec une affinité élevée (K(d) environ 2 microm) en soutien d'un mécanisme de transfert direct. Le transfert a été inhibé par le traitement d'IscU avec de l'iodoacétamide, et (35)S a été libéré par des réactifs réducteurs, suggérant que le transfert de soufre persulfure se produit vers des groupes cystéinyliques d'IscU. Un mutant de délétion d'IscS manquant les résidus C-terminaux 376-413 (IscSDelta376-413) a affiché une activité désulfurasente de cystéine similaire à celle de la protéine pleine longueur mais a montré une affinité de liaison plus faible pour IscU, une capacité réduite à transférer (35)S à IscU et une activité réduite dans des essais d'assemblage de clusters Fe/S sur IscU. Les résultats avec IscSDelta376-413 fournissent un soutien supplémentaire pour un mécanisme de transfert de soufre impliquant une interaction directe entre IscS et IscU et suggèrent que la région C-terminale d'IscS pourrait être importante pour la liaison à IscU.