용해성 메탄 모노옥시게네이스(sMMO)는 대기 조건에서 비(非)헴 디-철 활성 부위에서 메탄(CH4)을 하이드록실화하는 효소이며, 메탄은 강력한 온실가스이다. 조절 성분(MMOB)은 하이드록실레이스(MMOH)의 촉매 활성에 필수적이며, 활성 부위에서의 구조적 변화를 유도하고 기질의 유입을 촉진한다. 최근 냉동 전자현미경(cryo-EM)의 발전은 sMMO 촉매 기전의 고해상도적 양상을 규명할 수 있게 해주었다. 우리는 이전에 해석된 결정 구조들과는 대조적으로, MMOH–MMOB의 2.85 Å cryo-EM 구조를 기술한다. 이 구조에서는 MMOB이 MMOH에 1개의 등가로 결합되어 있으며(H-1B), 이는 기존에 보고된 결정 구조들과 차이가 있다. MMOB은 MMOH 프로토머(αβγ)를 알로스테리적으로 조절하고, 표면에서 디-철 배위 부위로 전달되는 구조적 변화를 유도한다. MMOH β-서브유닛의 N-말단 영역(NT-Hβ)은 철 배위 및 산소 활성화에 필수적인 헬리스를 안정화한다. MMOB이 결합된 프로토머(HB A , αβγB)는 Fe···Fe 거리 2.7 Å에 대한 최초의 구조적 보고를 제공하는 반면, MMOB이 결합되지 않은 프로토머(HB B , αβγ) 및 MMOH는 3.1 Å 거리를 보인다. Fe–리간드의 배위는 MMOH의 β 및 γ 서브유닛이 제공하는 구조적 안정화에 의해 유지된다. 본 새 냉동 전자현미경 구조는 새로운 배위 환경을 드러내며, sMMO 촉매 작용에 대한 결정적인 기전적 통찰을 제공한다.

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