INTERACCIÓN Y TRANSPORTE DE ELECTRONES EN SISTEMAS DEPENDIENTES DE PROTEÍNAS
Departamento de Bioquímica, Biología Molecular y Celular. Facultad de Ciencias.
Universidad de Zaragoza. 50009-Zaragoza (Spain)
Phone 34.976.76.12.88 Fax 34.976.76.21.23
E-mail gomezm@unizar.es: mmedina@unizar.es
MIEMBROS DEL GRUPO
Dr. Carlos Gómez-Moreno |
Catedrático de Universidad |
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Dr. Milagros Medina |
Profesor Titular de Universidad |
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Dr. Marta Martínez |
Profesor Ayudante Doctor |
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Dr. Jesús Ignacio Martínez |
Profesor Titular de Universidad Departamento de Física de la Materia Condensada |
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Susana Frago |
Profesor Ayudante |
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Patricia Ferreira | Contratada Juan de la Cierva | |
José Ramón Peregrina |
Becario BIFI |
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Guillermina Goñi |
Becaria FPI |
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Ana Serrano | Becaria DGA | anaserra@unizar.es |
Isaias Lans | Becario Proyecto BIFI | ilans@unizar.es |
Beatriz Herguedas | Becaria FPU | 502005@unizar.es |
Sonia Arilla | Becaria DGA | arilun2@hotmail.com |
Ana Sánchez | Proyecto Master | anuski_2000@hotmail.com |
Somos también miembros del Instituto de Biocomputación y
Física de Sistemas Complejos (BIFI) y del Instituto de Investigación en Nanociencia de Aragona
LÍNEAS DE TRABAJO
A. El sistema de la Ferredoxina-NADP+ reductasa. Relación estructura-función de las proteínas redox responsables de la generación de poder reductor en la fotosíntesis en forma de NADPH
Se pretende relacionar los aspectos estructurales de las proteínas Ferredoxina, Flavodoxina y la enzima Ferredoxina-NADP+ reductasa con su función. Dichas proteínas están implicadas en procesos de transferencia de electrones mediante la formación de un complejo binario FNR /Fd o FNR /Fld. En concreto, estamos interesados en comprender cómo una molécula de proteína, con una determinada organización espacial y unas propiedades concretas es capaz de unirse a otra. En este proceso de reconocimiento se ha determinado el importante papel que juegan determinados aminoácidos en cada una de las proteínas del sistema.
B. Rediseño de Sistemas Enzimáticos dependientes de piridín nucleótidos para la síntesis de compuestos de Interés Biológico. Aplicación a la Ferredoxina-NADP+ reductasa de Anabaena.
Las interacciones entre reductasas y piridín nucleótidos son responsables del mantenimiento de muchas funciones vitales, encontrándose normalmente presentes en procesos de transferencia de electrones en sistemas de transformación de la energía. Además, dichos procesos resultan de gran interés para la síntesis industrial de compuestos con actividad biológica cuya elaboración requiere el empleo de enzimas rédox. Sin embargo, aún no se conoce lo suficiente de estos procesos, lo que explica que hayan constituido un obstáculo insalvable para su puesta en funcionamiento a nivel industrial. Nuestro estudio pretende profundizar en el conocimiento y la optimización de los parámetros que rigen las reacciones de transferencia de electrones entre los enzimas y los piridín nucleótidos y alterar la especificidad de una enzima por su coenzima, el piridín nucleótido. Para ello, se están analizando en detalle los determinantes de la especificidad por el coenzima de la Ferredoxina-NADP+ reductasa de Anabanena, enzima que participa en la cadena de transporte de electrones y que cataliza la producción de poder reductor en forma de NADPH durante la fotosíntesis. La experiencia adquirida en este proyecto en el estudio de los determinantes de la especificidad de la FNR por el NADPH, se esta empleando para diseñar un enzima FNR dependiente de NAD+/H.
C. Diseño de Sistemas Enzimáticos Híbridos vegetal-bacteria para la Síntesis de Compuestos de Interés Biológico
Las interacciones entre proteínas son responsables del mantenimiento de muchas funciones vitales, siendo un caso significativo el de los procesos de transferencia de electrones. Además, dichos procesos resultan de gran interés para la síntesis industrial de compuestos con actividad biológica cuya elaboración requiere el empleo de enzimas redox. Sin embargo, aún no se conoce lo suficiente de estos procesos, lo que explica que hayan constituido un obstáculo insalvable para su puesta en funcionamiento a nivel industrial. Nosotros estamos profundizando en el conocimiento y la optimización de los parámetros que rigen las reacciones de transferencia de electrones entre las proteínas integradas en una cadena. Para ello se están llevando a cabo estudios en los que se combinan dos sistemas provenientes de organismos diferentes e implicados en procesos distintos, pero que tienen un alto valor comercial: en concreto se está trabajando en el diseño de una cadena de transporte de electrones que permita la producción de hormonas esteroides mediante la combinación de proteínas de origen vegetal y bovino. Dichos sistemas incluyen a una reductasa dependiente NADP+/H, una proteína transportadora de electrones y un Citocromo P450. El conocimiento de dichos sistemas, junto con la posibilidad de intercambio de proteínas entre ambos, permitirá analizar los factores responsables del reconocimiento y transferencia de electrones entre proteínas. Finalmente, la experiencia adquirida en estos sistemas se empleará para diseñar un sistema mixto en el que la inmovilización de la FNR permita el transporte de electrones desde un electrodo hasta el Citocromo P450 para la producción en continuo de hormonas esteroides.
D. Empleo de enzimas en reacciones electroquímicas.
Se utilizan técnicas de modificación química e ingeniería de proteínas para inmovilizar selectivamente enzimas sobre electrodos metálicos así como para lograr un intercambio de electrones entre ambos. Ello requiere la introducción de grupos funcionales en posiciones seleccionadas de la proteína que den como resultado una adecuada orientación del centro activo respecto al electrodo. Al mismo tiempo, mediante la unión covalente a la proteína de moléculas pequeñas, tales como los compuestos de bipiridinio (viológenos) se pretende conseguir la comunicación eléctrica entre el enzima y el electrodo. El objetivo de nuestro trabajo es conseguir monocapas autoensambladas sobre electrodos que permitan el intercambio de electrones entre ambos. Dichas estructuras podrían ser utilizadas para:
1. la reducción de cofactores enzimáticos requeridos en numerosos procesos biotecnológicos;
2. su acoplamiento a pequeñas cadenas de transporte de electrones que permitan la síntesis de compuestos de alto valor añadido;
3. la construcción de biosensores y otros dispositivos bioelectrónicos.
E. Versatilidad del anillo de isoaloxacina como centro redox. Implicaciones en procesos de transferencia de electrones entre proteínas
Los procesos de transferencia de electrones donde intervienen flavoproteínas son responsables del mantenimiento de muchas funciones vitales, ya que estas proteínas tienen la característica única de mediar entre procesos donde se acoplan donadores/aceptores de un solo electrón con aquellos de dos electrones. Además, en muchos casos resultan de gran interés para la síntesis industrial de compuestos con actividad biológica. Sin embargo, aún no se conoce lo suficiente de los factores que les proporcionan su versatilidad, ni de sus mecanismos de transferencia de electrones, lo que ha constituido hasta ahora un obstáculo insalvable para su utilización industrial. Con este proyecto profundizaremos en el conocimiento y la optimización de los parámetros que rigen las propiedades características del centro activo de estas proteínas, el anillo de isoaloxazina de la flavina, al interaccionar con el entorno proteico, así como los mecanismos en los que está implicado en procesos de transferencia de electrones en flavoproteínas. Para ello, se emplean flavoproteínas prototipo como sistemas modelo, en combinación con una variedad de metodológica que incluye el empleo de técnicas de ingeniería de proteínas, bioquímica clásica, medida de reacciones rápidas, métodos de cálculo ab initio, determinación estructural, y técnicas espectroscópicas avanzadas de Resonancia Paramagnética Electrónica. Dichas técnicas se están empleando para el análisis de los siguientes aspectos parciales.
1.Análisis estructural y funcional de flavodoxinas reconstituidos con distintos análogos del FMN.
2. Análisis de residuos de la flavodoxin implicados en los procesos de interacción y transferencia de electrones.
3. Acoplamiento de las flavodoxinas modificadas a otros sistemas biológicos.
4. Análisis de las interacciones entre el anillo de isoaloxazina en flavoproteínas y diversos grupos aromáticos durante los procesos de transferencia de electrones.
F. Aplicación de técnicas avanzadas de resonancia paramagnética electrónica al estudio de sistemas biológicos.
Nuestro objetivo es avanzar en el conocimiento de diversos sistemas biológicos a través de su estudio mediante la técnica de resonancia paramagnética electrónica (EPR) en onda continua y técnicas avanzadas de ENDOR(resonancia doble electrón-núcleo) y ESEEM (modulación de la envolvente del eco de espín) multidimensional. Para ello mantenemos una colaboración interdisciplinar entre los Departamentos de Bioquímica y Biología Molecular y Celular y Física de la Materia Condensada-Instituto de Ciencia de Materiales de Aragón de la Facultad de Ciencias de esta universidad para la aplicación de estas técnicas al estudio de sistemas biológicos, un campo de investigación que se encuentra en pleno auge a nivel internacional. La Universidad de Zaragoza constituye una referencia para el país en este campo, dado que es el único Centro español que cuenta con el un espectrómetro de EPR pulsado y con la combinación de las tecnologías adecuadas. En el tiempo que llevamos colaborando, hemos demostrado que la aplicación de dichas técnicas al estudio de sistemas biológicos contribuye a un mayor conocimiento de sus aspectos estructurales, pudiendo caracterizarse estados (de oxido-reducción o plegamiento) de los que por el momento no se puede disponer de información estructural mediante otras técnicas. En la actualidad nos encontramos aplicando dichas técnicas (CW-EPR, ENDOR, ESEEM e HYSCORE) al estudio de distintos aspectos biológicos con distintos enfoques.
METODOLOGÍA
En el desarrollo de estas líneas de investigación se emplean de forma rutinaria las siguientes metodologías:
Preparación de proteínas mutantes mediante técnicas de ingeniería genética
Cultivo de microorganismos
Purificación de proteínas (electroforesis, cromatografías en columnas, HPLC, FPLC... etc...)
Espectrometría de absorción. Estudios cinéticos en estado estacionario, espectroscopia diferencial, determinación de potenciales redox.
Estudio de reacciones con cinéticas rápidas por mezcla rápida con flujo detenido y espectrometría cinética inducida por pulso de láser
Espectroscopias de Fluorescencia y Dicroismo Circular
Cristalización y difracción de Rayos-X para la determinación de estructuras proteicas.
Resonancia paramagnética electrónica.
Calorimetría de Titulación Isoterma.
Simulaciones por Dinámica Molecular y QM/MM.
GRUPOS COLABORADORES
-Prof. Nestor Carrillo, Dr. Nestor Cortez, Universidad de Rosario, Rosario, Argentina.
-Prof. Rita Bernhardt, Universidad de Saarland, Saarbruken, Alemania.
-Dr. Angel Martínez, Centro de Investigaciones Biológicas, CSIC, Madrid.
-Prof. M.A, de la Rosa del Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosíntesis, Sevilla.
-Dr. Juan A. Hermoso del Instituto Rocasolano del CSIC, Madrid.
-Prof. Dale Edmondson de Emory University, Atlanta, U.S.A.
-Dr. Inmaculada Yruela de la Estación Experimental de Aula Dei, C.S.I.C., Zaragoza.
-Prof. Aurora Martínez de la University of Bergen, Noruega.
-Drs. Mireia García-Viloca, J. Maria Lluch y Angels González, Universidad Autonoma de Barcelona, Barcelona
-Dr. Juan Fernández-Recio, BSC, Barcelona
PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN FINANCIADOS
1-Flavoproteínas y flavoenzimas: transformación de energía y dianas farmacológicas
Entidad financiadora: Dirección General de Investigación. Ministerio de Educación y Ciencia
Duración: Diciembre 2007 hasta: Diciembre 2010
Investigador responsable: Dr. Milagros Medina
2-Biofísica de proteínas implicadas en procesos de transporte en organismos fotosintéticos.
Entidad financiadora: Dirección General de Investigación. Ministerio de Educación y Ciencia
Duración: Diciembre 2007 hasta: Diciembre 2010
Investigador responsable: Dr. Milagros Medina
3-Interacción Proteína-ligando: estudios estructurales, cinéticos y nanomecánicos
Entidad financiadora: Ministerio de Ciencia y Tecnología
Duración: Diciembre 2006 hasta: Diciembre 2009
Investigador responsable: Dr. Carlos Gómez-Moreno
4-Grupo de Excelencia en Biología Estructural
Entidad financiadora: Diputación General de Aragón
Duración: Enero 2008 hasta: Diciembre 2010
Investigador responsable: Dr. Carlos Gómez-Moreno
PUBLICACIONES ULTIMOS 10 AÑOS
Docking analysis of transitent complexes: Interaction of Ferredoxin-NADP+ Reductase with Ferredoxin and Flavodoxin. Juan Fernandez-Recio, Ruben Abagyan, Carlos Gómez-Moreno and Milagros Medina. Under revision in Proteins: Structure, function and bioinformatics En prensa (2008)
Flavodoxin-mediated electrón transfer from Photosystem I to Ferredoxin-NADP+ reductase in Anabaena: Role of Flavodoxin hydrophobic residues in protein-protein interaction. Guillermina Goñi, Ana Serrano, Susana Frago, Manuel Hervás, José Ramón Peregrina, Miguel A. De la Rosa, Carlos Gómez-Moreno, José A. Navarro and Milagros Medina. Biochemistry 47, 1207-1217 (2008)
Tuning of the FMN binding and oxido-reduction properties by neighboring side chains in Anabaena Flavodoxin. Susana Frago, Guillermina Goñí, Beatriz Herguedas, José Ramón Peregrina, Ana Serrano, Inmaculada Perez-Dorado, Rafael Molina, Carlos Gómez-Moreno, Juan A. Hermoso, Marta Martínez-Júlvez,Stephen G. Mayhew and Milagros Medina. Arch. Biochem. Biphys. 459, 79-90 (2007)
ENDOR and related EMR methods applied to flavoprotein radicals. Milagros Medina and Richard Cammack. Appl. Magn. Res 31, 457-470 (2007). (PDF)
Catalytic mechanism of the hydride transfer between NADPP+P/H and Ferredoxin NADPP+P-reductase from Anabaena PCC7119. Jesús Tejero, José Ramón Peregrina, Marta Martínez-Júlvez, Aldo Gutiérrez, Nigel S. Scrutton, Carlos Gómez-Moreno and Milagros Medina. Arch. Biochem. Biophys. 459, 79-90 (2007) (PDF)
Point Mutations in Protein Globular Domains: Contributions from Function, Stability and Misfolding. Ignacio E. Sanchez, Jesús Tejero, Carlos Gómez-Moreno, Milagros Medina and Luis Serrano. J. Mol. Biol. 363, 422-432. (2006) (PDF)
Electron Transfer From Ferredoxin and Flavodoxin to Ferredoxin:NADPP+P Reductase. John K. Hurley, Gordon Tollin, Milagros Medina and Carlos Gómez–Moreno. In Photosystem I: The Light-Driven, Plastocyanin:Ferredoxin Oxidoreductase. Series: Advances in Photosynthesis and Respiration Vol. 24 Golbeck, John H. (Ed.) (2006)
Sequence and Phylogenetic Analysis of FAD Synthetase. Luisa Schubert, Susana Frago, Marta Martínez-Júlvez and Milagros Medina. In: From Physics to Biology. The Interface between Experiment and Computation. American Institute of Physics Series. AIP Conference Proceedings (J. Clemente-Gallardo, Y. Moreno, J.F. Sáenz and A. Velázquez-Campoy Eds.). Melville, New York. Volumen: 851, pp. 180 -184. (2006)
CW-EPR and ENDOR study of Cytochrome c6 from Anabaena PCC 7119. Inés García-Rubio, Milagros Medina, Richard Cammack, Pablo J. Alonso, and Jesús I. Martínez. Biophys. J. 91, 2250–2263 (2006) (PDF)
Exact Analysis of Heterotropic Interactions in Proteins: Characterization of Cooperative Ligand Binding by Isothermal Titration Calorimetry. Adrian Velázquez-Campoy, Guillermina Goñi, José Ramón Peregrina, and Milagros Medina. Biophys. J. 91, 1887-1904. (2006) (PDF)
C-terminal Tyrosine of Ferredoxin-NADPP+ reductase in the hydride transfer processes with NAD(P)+/H. Jesús Tejero, Inmaculada Pérez-Dorado, Celia Maya, Marta Martínez-Júlvez, Carlos Gómez-Moreno, Juan A. Hermoso and Milagros Medina. Biochemistry 44, 13477-13490 (2005). (PDF)
The Ferredoxin-NADP(H) Reductase from the Phototrophic Bacterium Rhodobacter capsulatus: Molecular Structure and Catalytic Mechanism. Isabel Nogués, Inmaculada Pérez-Dorado, Susana Frago, Cristian Bittel, Stephen G. Mayhew, Carlos Gómez-Moreno, Juan A. Hermoso, Milagros Medina, Néstor Cortez and Néstor Carrillo. Biochemistry 44, 11730-11740 (2005). (PDF)
Spectral and catalytic properties of aryl-alcohol oxidase, a fungal flavoenzyme acting on polyunsaturated alcohols. Patricia Ferreira, Milagros Medina, Francisco Guillén, María Jesús Martínez, Willen J. van Berkel and Ángel T. Martínez. Biochem. J. 389, 731-738. (2005) (PDF)
Specificity for the coenzyme in ferredoxin-NADP+ reductase: an attempt to create a NAD+/H dependent enzyme. Marta Martínez-Júlvez, Jesús Tejero, José Ramón Peregrina, Carlos Gómez-Moreno and Milagros Medina. Photosinthesis: Fundamental Aspects to Global Perspectives. 2, 547-549. (2005) (PDF)
Role of Anabaena Flavodoxin Hydrophobic Residues in Protein-protein Interaction and Electron Transfer to Ferredoxin-NADP+ Reductase. Susana Frago, Guillermina Goñi, Ana Serrano, Stephen G. Mayhew, Carlos Gómez-Moreno and Milagros Medina Photosynthesis: Fundamental Aspects to Global Perspectives. 2, 544-546. (2005) (PDF)
FAD semiquinone stability regulates single- and two-electron reduction of quinones by Anabaena PCC7119 ferredoxin:NADPP+P reductase and its Glu301Ala mutant. Žilvinas Anusevičius, Lina Misevičienė, Milagros Medina, Marta Martinez-Julvez, Carlos Gomez-Moreno, and Narimantas Čėnas. Arch. Biochem. Biophys. 437, 144-150 (2005) (PDF)
Anabaena Flavodoxin as an electron carrier from Photosystem I to Ferredoxin-NADP+ reductase. Role of Flavodoxin Residues in protein-protein interaction and electron transfer. Isabel Nogués, Manuel Hervás, José Ramón Peregrina, José Antonio Navarro, Miguel Angel de la Rosa, Carlos Gómez-Moreno and Milagros Medina. Biochemistry 44, 97-104 (2005) (PDF)
Towards a new interaction enzyme:coenzyme. Marta Martínez-Júlvez, Jesús Tejero, José Ramón Peregrina, Isabel Nogués, Susana Frago, Carlos Gómez-Moreno and Milagros Medina. Biophysical Chem.115, 219-224 (2005) (PDF)
Structural analysis of interactions for complex formation between ferredoxin-NADP+ reductase and its protein partners. Tomás Mayoral, Marta Martínez-Júlvez, Inmaculada Pérez-Dorado, Julia Sanz-Aparicio, Carlos Gómez-Moreno, Milagros Medina and Juan A. Hermoso Proteins: Structure, Function and Bioinformatics 59, 592-602 (2005) (PDF)
Role of neighbouring FMN side-chain in the modulation of flavin reduction potentials and in the energetics of the FMN:apoprotein interaction in Anabaena Flavodoxin. Isabel Nogués, Luis A. Campos, Stephen Mayhew, Javier Sancho, Carlos Gómez-Moreno and Milagros Medina. Biochemistry 43, 15111-15121 (2004) (PDF)
Role of the C-terminal tyrosine of ferredoxin-nicotinamide adenine dinucleotide phosphate reductase in the electron transfer processes with its protein partners ferredoxin and flavodoxin. Isabel Nogues, Jesús Tejero, John K,Hurley, Darío Paladini, Susana Frago, Gordon Tollin, Stephen G. Mayhew, Carlos Gomez-Moreno, Eduardo A. Ceccarelli EA, Néstor Carrillo and Milagros Medina. Biochemistry 43, 6127-6137 (2004) (PDF)
Flavoenzyme-catalyzed redox cycling of hydroxylamino and amino metabolites of 2,4,6-trinitrotoluene: implications for their cytotoxicity. Jonas Sarlauskas, Ausra Nemeikaite-çeniene, Zilvinas Anuseviçius, Lina Miseviçiene, Marta Martinez-Júlvez, Milagros Medina, Carlos Gomez-Moreno, and Narimantas Cenas. Arch. Biochem. Biohys. 425, 184-192 (2004). (PDF)
Analysis of the interaction of a hybrid system consisting of bovine adrenodoxin reductase and flavodoxin from the cyanobacterium Anabaena PCC 7119. Andy Zöllner, Isabel Nogués, Achim Heinz, Milagros Medina, Carlos Gómez-Moreno and Rita Bernhardt.. Bioelectrochemistry 63, 61-65 (2004) (PDF)
Interaction of Ferredoxin-NADP+ Reductase with Its Substrates: Optimal Interaction for Efficient Electron Transfer. Milagros Medina and Carlos Gómez-Moreno. Photosinthesys Research 79, 113-131 (2004) (PDF)
Involvement of the pyrophosphate and the 2'-phosphate binding regions of ferredoxin-NADP+ reductase in coenzyme specificity. Jesús Tejero, Marta Martínez-Júlvez, Tomás Mayoral, Alejandra Luquita, Julia Sanz-Aparicio, Juan A. Hermoso, John K. Hurley, Gordon Tollin, Carlos Gómez-Moreno and Milagros Medina. J Biol Chem. 278,49203-49214 (2003) (PDF)
Insights into the Design of a Hybrid System between Anabaena Ferredoxin-NADP+ Reductase and Bovine Adrenodoxin. Merche Faro, Burkhard Schiffler, Achim Heinz, Isabel Nogués, Milagros Medina, Rita Bernhard and Carlos Gómez-Moreno. Eur. J. Biochem. 270, 726-735 (2003) (PDF)
Role of Hydrophobic Interactions in the Flavodoxin mediated Electron Transfer from PSI to Ferredoxin-NADP+ reductase in Anabaena PCC 7119. Isabel Nogués, Marta Martínez-Júlvez, Jose A. Navarro, Manuel Hervás, Lorena Armenteros, John K. Hurley, Gordon Tollin, Miguel Angel de la Rosa, Carlos Gómez-Moreno and Milagros Medina. Biochemistry 42, 2036-2045 (2003) (PDF)
Purification of coloured photosynthetic proteins for understanding protein isolation principles. M. Teresa Bes, Javier Sancho, M. Luisa Peleato, Milagros Medina, Carlos Gómez-Moreno and María F. Fillat. Bioch. Edu. 31, 119-122 (2003) (PDF)
Probing the role of glutamic acid 139 of Anabaena ferredoxin-NADP+ reductase in the interaction with substrates. Merche Faro, Susana Frago, Tomas Mayoral, Juan A. Hermoso, Julia Sanz-Aparicio, Carlos Gómez-Moreno and Milagros Medina. Eur. J. Biochem. 269, 49384947 (2002) (PDF)
A Theoretical Analysis of the Electron Spin Density Distribution of the Flavin Semiquinone Isoalloxazine Ring within the Protein Environment. José I. Garcia, Milagros Medina, Javier Sancho, Pablo J. Alonso, Carlos Gómez-Moreno, José A. Mayoral and Jesús I. Martínez. J. Phys. Chem. 106, 4729-4735. (2002) (PDF)
Mechanism of coenzyme recognition and binding revealed by crystal structure analysis of FerredoxinNADP+ Reductase complexed with NADP+. Juan A. Hermoso, Tomás Mayoral, Merche Faro, Carlos Gómez-Moreno, Julia Sanz-Aparicio and Milagros Medina. J. Mol. Biol. 319, 1133-1142 (2002) (PDF)
Role of Critical Charged Residues in Reduction Potential Modulation of Ferredoxin-NADP+ Reductase. Differential Stabilisation of FAD Redox Forms. Merche Faro, Carlos Gómez-Moreno, Marian T. Stankovich and Milagros Medina. Eur. J. Biochem. 269, 2656-2661 (2002) (PDF)
Flavin photochemistry in the analysis of electron transfer reactions: Role of charged and hydrophobic residues at the carboxyl terminus of Ferredoxin-NADP+ reductase in the interaction with its substrates. Merche Faro, John K Hurley, Milagros Medina, Gordon Tollin and Carlos Gómez-Moreno. Bioelectrochemistry 56, 19-21 (2002) (PDF)
Structure-Function Relationships in Anabaena Ferredoxin/Ferredoxin:NADP+ Reductase Electron Transfer: Insights from Site-Directed Mutagenesis, Transient Absorption Spectroscopy and X-Ray Crystallography. John K Hurley, Renaud Morales, Marta Martínez-Júlvez, Tammy B. Brodie, Milagros Medina, Gordon Tollin and Carlos Gómez-Moreno. Biochim. Biophys. Acta 1554, 5-:21 (2002) (PDF)
Anabaena sp. PCC 7119 Flavodoxin as Electron Carrier from Photosystem I to Ferredoxin-NADP+ reductase: Role of Trp57 and Tyr94. José L. Casaus, José A. Navarro, Manuel Hervás, Anabel Lostao, Miguel A. De la Rosa, Carlos Gómez-Moreno, Javier Sancho and Milagros Medina. J. Biol. Chem. 277, 22338-22344 (2002) (PDF)
Role of a Cluster of Hydrophobic Residues Near the FAD Cofactor in Anabaena PCC 7119 Ferredoxin-NADP+ Reductase for OptimalComplex Formation and Electron Transfer to Ferredoxin. Marta Martínez-Júlvez, Isabel Nogués, Merche Faro, John K. Hurley, Tammy B. Brodie, Tomás Mayoral, Julia Sanz-Aparicio, Juan A. Hermoso, Marian T. Stankovich, Milagros Medina, Gordon Tollin and Carlos Gómez-Moreno J. Biol. Chem. 276, 27498- 27510 (2001) (PDF)
Probing the Determinants of Coenzyme Specificity in FerredoxinNADP+ Reductase by Site-Directed Mutagenesis. Milagros Medina, Alejandra Luquita, Jesús Tejero, Juan Hermoso, Tomás Mayoral, Julia Sanz-Aparicio, Koert Grever and Carlos Gómez-Moreno. J. Biol. Chem. 276, 11902-11912. (2001) (PDF)
Highly nonproductive complexes with Anabaena ferredoxin at low ionic strength are induced by nonconservative amino acid substitutions at glu139 in Anabaena Ferredoxin:NADP+ reductase. John K. Hurley, Merche Faro, Tammy B. Brodie, James T. Hazzard, Milagros Medina, Carlos Gomez-Moreno and Gordon Tollin. Biochemistry 39, 13695- 13702. (2000) (PDF)
A redox-dependent interaction between two electron-transfer partners intervening in photosynthesis. Renaud Morales, Marie-Hélène Charon, Galina Kachalova, Laurence Serre, Milagros Medina, Carlos Gómez-Moreno and Michel Frey. EMBO Reports 1, 271-276. (2000) (PDF)
Structural basis of the catalytic role of Glu301 in Anabaena PCC 7119 Ferredoxin-NADP+ reductase revealed by X-Ray crystallography. Tomás Mayoral, Milagros Medina, Julia Sanz-Aparicio, Calos Gómez-Moreno and Juan A. Hermoso. Proteins 38, 60-69. (2000) (PDF)
Refined X-ray structures of the oxidized, at 1.3 Å, and reduced, at 1.17 Å, [2Fe-2S] ferredoxin from the cynobacterium Anabaena PCC 7119 suggest redox-linked conformational changes. Renaud Morales, M.Helen Charon, G. Hudry-Clergeon, Y. Petillot, Sofie Norager, Milagros Medina and Michel Frey. Biochemistry 38, 15764-15773. (1999) (PDF)
Ferredoxin-NADP+ reductase uses the same site for the interaction with ferredoxin an flavodoxin. Marta Martínez-Júlvez, Milagros Medina and Carlos Gómez-Moreno. J. Biol. Inorg. Chem. 4, 568- 578. (1999) (PDF)
Electrostatic Forces Involved in Orienting Anabaena Ferredoxin During Binding to Anabaena Ferredoxin-NADP+ reductase: Site-specific Mutagenesis, Fast Kinetic measurements and Electrostatic Surface Potentials. John Hurley, James T. Hazzard, Marta Martínez-Júlvez, Milagros Medina, Carlos Gómez-Moreno and Gordon Tollin. Protein Sci. 8, 1614- 1622. (1999) (PDF)
ENDOR and Two-Dimensional ESEEM Spectroscopy Studies of Flavodoxin Mutants from the Cyanobacterium Anabaena sp PCC 7119. Milagros Medina, Anabel Lostao, Javier Sancho, Carlos-Gómez-Moreno, Richard Cammack, Pablo J. Alonso and Jesús Martínez. Biophys. J. 77, 1712- 1720. (1999) (PDF)
Protein-protein interaction in electron transfer reactions. Carlos Gómez-Moreno, Marta Martínez-Júlvez, Milagros Medina, John K. Hurley and Gordon Tollin. Biochimie 80, 837-846. (1998) (PDF)
Role of R100 and R264 from Anabaena PCC 7119 Ferredoxin-NADP+ reductase for optimal NADP+-binding and Electron Transfer. Marta Martínez-Júlvez, Juan Hermoso, John Hurley, Tomás Mayoral, Julia Sanz-Aparicio, Gordon Tollin, Carlos Gomez-Moreno and Milagros Medina. Biochemistry 37, 17680-17691 (1998) (PDF)
Lys75 of Anabaena Ferredoxin-NADP+ Reductase is a Critical Residue for Binding Ferredoxin and Flavodoxin During Electron Transfer. Marta Martínez-Júlvez, Milagros Medina, John K. Hurley, Rameh Hafezi, Tammy B. Brodie, Gordon Tollin and Carlos Gómez-Moreno. Biochemistry 37,13604-13613. (1998) (PDF)
Involvement of glutamic acid 301 in the catalytic mechanism of ferredoxin-NADP+ reductase from Anabaena PCC 7119. Milagros Medina, Marta Martínez-Júlvez, John Hurley, Gordon Tollin and Carlos Gómez-Moreno. Biochemistry 37, 2715-2718. (1998) (PDF)
An electrochemical kinetic and spectroscopic characterisation of [2Fe-2S] vegetative and heterocyst ferredoxins from Anabaena 7120 with mutations in the cluster binding loop. Weber-Main, A.M., Hurley, J.K., Cheng, H., Xia, B., Chae, Y.K., Markley, J.L., Martínez-Júlvez, M., Gómez-Moreno, C.,Stankovich, M.T., and Tollin, G. Arch. Biochem. Biophys. 355, 181-188 (1998) (PDF)
Investigation of the diaphorase reaction of Ferredoxin-NADP+ reductase by electrochemical methods. Madoz, J., Fernández-Recio, J., Gómez-Moreno, C. and Fernández, V.M. Bioelectrochem. Bioenerg. 47, 179-183 (1998) (PDF)