Otimização da Maturação do FeMoco no NifEN

A Mo-nitrogenase catalisa a redução do dinitrogênio a amônia no local do cofator (ou seja, FeMoco) da sua componente de proteína MoFe. A biossíntese do FeMoco envolve o NifEN, uma proteína escada que abriga a maturação de um precursor para um FeMoco maduro antes de ser entregue ao local alvo na proteína MoFe. Anteriormente, demonstramos que o precursor ligado ao NifEN poderia ser convertido in vitro em um "FeMoco" totalmente complementado na presença de 2 mM de ditionato. No entanto, tal conversão foi incompleta, e o Mo estava apenas vagamente associado ao "FeMoco" ligado ao NifEN. Aqui relatamos a maturação otimizada do precursor associado ao NifEN em 20 mM de ditionato. Análises de atividade mostram que, após a conversão ótima do precursor em "FeMoco", o NifEN é capaz de ativar uma forma deficiente em FeMoco da proteína MoFe na mesma extensão que o FeMoco isolado. Além disso, análises de EPR e XAS/EXAFS revelam a presença de um local de Mo rigidamente organizado no "FeMoco" ligado ao NifEN, o que permite a observação de um sinal EPR semelhante ao FeMoco com S = 3/2 e a modelagem de um "FeMoco" ligado ao NifEN que adota uma conformação muito semelhante à do FeMoco associado à proteína MoFe. A sensibilidade da maturação do FeMoco à concentração de ditionato sugere um papel essencial da química redox nesse processo, e o potencial ótimo da solução de ditionato pode servir como um guia para a identificação futura de doadores de elétrons in vivo para a maturação do FeMoco.