Analisi delle basi molecolari della stabilità all'ossigeno della nuova [FeFe]-idrogenasi CbA5H da C. beijerinckii

[FeFe]-hydrogenase are enzymes capable of catalyzing hydrogen gas evolution, feature which makes them biotechnologically interesting in today's energetic-environmental scenario. Unfortunately, such enzymes present the drawback of being irreversibly inactivated by atmospheric oxygen. A recently discovered hydrogenase however, named ¿CbA5H¿, does not follow this rule, displaying an unusual activity recovery after O2 exposure and thus suggesting that oxygen sensitivity is not an intrinsic feature of the catalytic center of these proteins. This thesis investigates the potential molecular basis of such novel oxygen stability by taking advantage of in silico prediction tools and molecular biology techniques. Several mutants were made and examined in order to test emerged hypothesis and gain insight into the underlying mechanism.

Le idrogenasi [FeFe] sono enzimi capaci di catalizzare lo sviluppo di idrogeno, caratteristica che le rende biotecnologicamente interessanti nel panorama energetico-ambientale odierno. Tali enzimi presentano però lo svantaggio di essere irreversibilmente inattivati dall'ossigeno atmosferico. Un'idrogenasi scoperta recentemente, denominata ¿CbA5H¿, tuttavia non segue questa regola, esibendo un insolito recupero di attività dopo l'esposizione ad O2 e suggerendo pertanto che la sensibilità all'ossigeno non sia una caratteristica intrinseca del sito attivo di queste proteine. In questa tesi si sono investigate le potenziali basi molecolari di tale inedita stabilità all'ossigeno, utilizzando strumenti di predizione in silico e tecniche di biologia molecolare. Diversi mutanti sono stati creati ed analizzati al fine di testare le ipotesi emerse ed ottenere così informazioni sul meccanismo sottostante.