嗜盐古菌黄素依赖性氧化还原酶HvFdR的氧化还原活性及其催化决定因素的机制解析

FAD依赖性氧化还原酶家族（IPR050260）的成员在维持细胞氧化还原平衡中发挥着多样且关键的作用，然而该家族内许多不同亚群的功能仍然未知。在此，我们界定了Haloferax volcanii黄素依赖性氧化还原酶HvFdR（HVO_2345；fdr）的生化与生理功能；HvFdR是此前尚未表征的IPR050260亚群中的一个盐古菌成员。HvFdR可结合FAD，并催化NAD(P)H氧化酶、二氢酶以及铁氧还蛋白还原酶活性；其动力学上对NADPH相较于NADH具有偏好性，且其催化性质受到氧可利用性的显著影响。在化学计量条件下，HvFdR可介导向NADP的反向电子传递，这表明细胞内烟酰胺核苷酸库可双向调控电子流。与这种可逆性一致，HvFdR结合的FAD表现出较低的中点氧化还原电位（-413 mV），支持其作为电子供体发挥功能的能力。fdr的缺失会损害生长并提高细胞内NADPH水平，这与HvFdR在维持NADP(H)稳态中的作用相一致。保守残基K47和Y323被鉴定为决定HvFdR电子传递活性的关键位点，并可能作为调控闸门，在有氧条件下调节电子流，同时限制过量H2O2的产生。综上，这些发现确立了HvFdR作为一种氧响应型黄素依赖性氧化还原酶，在细胞氧化还原稳态中发挥作用，并为此前未表征的IPR050260家族亚群提供了功能性认识。

FAD 依赖性氧化还原酶家族（IPR050260）的成员在维持细胞氧化还原平衡方面发挥着多样且关键的作用，然而该家族内许多不同亚群的功能仍然未知。在此，我们界定了……的生化与生理功能。

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🏷️ 嗜盐古菌 黄素依赖性氧化还原酶 氧化还原稳态 NADPH代谢 铁氧还蛋白还原 关键催化残基