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Investigadores/as Institucionales

Paya-Tormo, LuciaAutor o CoautorEchavarri-Erasun, CarlosAutor (correspondencia)Makarovsky-Saavedra, NataliaAutor o CoautorPerez-Gonzalez, AnaAutor o CoautorRubio, Luis MAutor (correspondencia)

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3 de diciembre de 2024
Publicaciones
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Artículo
Sí

Iron- molybdenum cofactor synthesis by a thermophilic nitrogenase devoid of the scaffold NifEN

Publicado en: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA. 121 (46): e2406198121- - 2024-11-12 121(46), DOI: 10.1073/pnas.2406198121

Autores:

Payá-Tormo, L; Echavarri-Erasun, C; Makarovsky-Saavedra, N; Pérez-González, A; Yang, ZY; Guo, YS; Seefeldt, LC; Rubio, LM
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Afiliaciones

Carnegie Mellon Univ, Dept Chem, Pittsburgh, PA 15213 USA - Autor o Coautor
CSIC, Inst Nacl Invest & Tecnol Agr & Alimentaria, Madrid 28223, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Ctr Biotecnol & Genom Plantas, Madrid 28223, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Escuela Tecn Super Ingn Agron Alimentaria & Biosis, Dept Biotecnol Biol Vegetal, Madrid 28040, Spain - Autor o Coautor
Utah State Univ, Dept Chem & Biochem, Logan, UT 84322 USA - Autor o Coautor
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Resumen

The maturation and installation of the active site metal cluster (FeMo-co, Fe7S9CMo-R-homocitrate) in Mo-dependent nitrogenase requires the protein product of the nifB gene for production of the FeS cluster precursor (NifB-co, [Fe8S9C]) and the action of the maturase complex composed of the protein products from the nifE and nifN genes. However, some putative diazotrophic bacteria, like Roseiflexus sp. RS-1, lack the nifEN genes, suggesting an alternative pathway for maturation of FeMo-co that does not require NifEN. In this study, the Roseiflexus NifH, NifB, and apo-NifDK proteins produced in Escherichia coli are shown to be sufficient for FeMo-co maturation and insertion into the NifDK protein to achieve active nitrogenase. The E. coli expressed NifDK(RS) contained P-clusters but was devoid of FeMo-co (referred to as apo-NifDK(RS)). Apo-NifDK(RS) could be activated for N-2 reduction by addition of preformed FeMo-co. Further, it was found that apo-NifDK(RS) plus E. coli produced NifB(RS) and NifH(RS) were sufficient to yield active NifDK(RS) when incubated with the necessary substrates (homocitrate, molybdate, and S-adenosylmethionine [SAM]), demonstrating that these proteins can replace the need for NifEN in maturation of Mo-nitrogenase. The E. coli produced NifH(RS) and NifB(RS) proteins were independently shown to be functional. The reconstituted NifDK(RS) demonstrated reduction of N-2, protons, and acetylene in ratios observed for Azotobacter vinelandii NifDK. These findings reveal a distinct NifEN-independent pathway for nitrogenase activation involving NifH(RS), NifB(RS), and apo-NifDK(RS).
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Palabras clave

Amino acid sequenceArticleAzotobacterAzotobacter vinelandiiBacterial proteinBacterial proteinsBiosynthesisCoenzymeCoenzymesComponentDrug synthesisElectron spin resonanceEnzyme activityEnzymologyEscherichia coliEvolutionFemo-cFemo-coFixatioFluorometryGas chromatographyGene expressionGeneticsHomocitrateHydrogen bondIn vitro studyIn-vitro synthesisMass fragmentographyMass spectrometryMetabolismMetalloproteinMetalloproteinsMolybdenum cofactorMolybdenum cofactorsMolybdenum iron proteinMolybdoferredoxinMolybdopterinNifb protein, bacteriaNifenNitrogen fixation evolutionNitrogenaseNonhumanP-clusterProteinProtein purificationPteridine derivativePteridinesPurificationRoseiflexusSize exclusion chromatography

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2024 aún no existen indicios calculados, pero en 2023, se encontraba en la posición 14/136, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Multidisciplinary Sciences. Destacable, igualmente, el hecho de que la Revista está posicionada por encima del Percentil 90.

Independientemente del impacto esperado determinado por el canal de difusión, es importante destacar el impacto real observado de la propia aportación.

Según las diferentes agencias de indexación, el número de citas acumuladas por esta publicación hasta la fecha 2026-04-01:

  • WoS: 4
  • Scopus: 3
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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-01:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 21.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 16 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 52.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 5 (Altmetric).
  • El número de menciones en medios de comunicación: 5 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: United States of America.

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (PAYA TORMO, LUCIA) y Último Autor (RUBIO HERRERO, LUIS MANUEL).

los autores responsables de establecer las labores de correspondencia han sido ECHAVARRI ERASUN, CARLOS y RUBIO HERRERO, LUIS MANUEL.

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Reconocimientos ligados al ítem

Portions of the paper were developed from the thesis of L.P.-T.Wethank Luis Fernandez Pacios for NifDKstructure models, Marcel Veldhuizen for help withE.coli fermentations, and Alvaro Salinero and Diana Coroian fortechnical support. This work was supported in part or in whole by the Bill & Melinda Gates Foundation (INV-005889) to L.M.R. Under the grant conditions of the Foundation, a Creative Commons Attribution 4.0 Generic License has already been assigned to theAuthorAccepted Manuscript version that might arise from this submission.This work was also supported by grant PID2021-128802OB-100 funded by MICIU/AEI/s1910.13039/501100011033 and by ERDF/EU. L.C.S. and Z.-Y.Y. were supported by US Department of Energy, Office of Science, Basic Energy Sciences (BES) award DE-SC0010687 to L.C.S. L.P.-T. was recipient of FPU16/02284 funded by Ministerio de Educacion, Cultura y Deporte. N.M.-S. is a recipient of PRE2022-102872 funded by MICIU/AEI/10.13039/501100011033 and by ESF+. A.P.-G. is a recipient of RYC2021-031246-I funded by MICIU/AEI/10.13039/501100011033 and by European Union NextGenerationEU/PRTR.
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