Crystal structure of agaricus bisporus tyrosinase

Promotie: dhr. W.T. Ismaya, 14.45 uur, Doopsgezinde Kerk, Oude Boteringestraat 33, Groningen

Proefschrift: Crystal structure of Agaricus bisporus tyrosinase

Promotor(s): prof.dr. B.W. Dijkstra, prof.dr. H.J. Wichers

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

 

Kristalstructuur van Agaricus bisporus tyrosinase

Het enzym tyrosinase wordt veel gebruikt zowel in de farmaceutische als in de cosmetische industrie. Daarom is er grote behoefte aan het kennen van de structuur van dit eiwit. Wangsa Ismaya is erin geslaagd een tyrosinase van de paddenstoel Agaricus bisporus met succes te kristalliseren en vervolgens de structuur op te helderden met behulp van röntgenkristallografie.

Het koperhoudende enzym blijkt te worden gevormd door een tetrameer van twee zware (H) en twee lichte (L) subeenheden, wat de fysiologisch voorkomende vorm is. De H subeenheid is het genproduct van ppo3 en heeft de typische vouw van type 3 dubbelkernige kopereiwitten, zij het met een aantal uitbreidingen aan het peptide keten. De L-subeenheid is afkomstig uit orf239342. Haar structuur lijkt op die van eiwitten met agglutinerende activiteit, maar de koolhydraatbindende residuen zijn niet geconserveerd; daarom is de functie nog niet duidelijk.

De tyrosinasestructuur laat zien hoe calciumionen het tetrameer stabiliseren. Een thioetherbinding is aanwezig in de actieve site en ligt tussen het Cu-A coördinerende His85 en het aangrenzende Cys83. Deze thioetherbinding beperkt de rotatievrijheid van de His85 zijketen. De structuur van PPO3 met gebonden tropolon toont dat deze remstof een pre-remmer-Michaelis-complex met het enzym vormt. Het tropolon is in een vergelijkbare positie gebonden als fenylthioureum in de structuur van catechol-oxidase, een enzymhomoloog van tyrosinase. Verdere details over het reactiemechanisme blijven onduidelijk omdat gegevens over de zuurstof-gebonden (oxy-state) van het enzym ontbreken. Toch suggereert de aanwezigheid van een thioetherbinding dat het huidig veronderstelde reactiemechanisme, dat vereist dat His85 is flexibel, moet worden aangepast. De structuur biedt nu ook een solide basis voor de biochemische karakterisering van de L-subeenheid.

Wangsa Ismaya (Indonesië, 1975) studeerde scheikunde aan de Padjadjaran University in Bandoeng. Zijn promotieonderzoek deed hij bij de Rijksuniversiteit Groningen, in het laboratorium voor biofysische chemie van het Groningen Biomolecular sciences and Biotechnology Institute (GBB). Het werd gefinancierd door het Innovatiegerichte Onderzoeksprogramma (IOP) voor industriële eiwitten. Inmiddels werkt hij als postdoc bij veterinaire geneeskunde aan de Universiteit Utrecht.