Modelado de la coordinación lateral de NO con el cobre tipo 2 en la nitrito reductasa: estructuras, energía y enlaces

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• Química computacional es la química computacional.
• Mecanismos de las enzimas Mecanismos enzimáticos

Sus antecedentes:

• Las enzimas nitrito reductasa (NiR) son cruciales en el ciclo del nitrógeno.
• Los sitios de cobre tipo 2 están implicados en la actividad enzimática de NiR.
• Comprender la química de coordinación de las especies de cobre-nitrosilo es vital para el esclarecimiento del mecanismo de NiR.

Objetivo del estudio:

• Investigar la existencia y las propiedades de especies metastables de cobre-nitrosilo.
• Para determinar el modo de coordinación preferido del nitrosilo (NO) con el cobre en NiR.
• Para comparar modelos computacionales con datos cristalográficos experimentales para los intermedios CuNIR.

Principales métodos:

• Se emplearon cálculos de la Teoría Funcional de Densidad (DFT).
• Se modelaron las especies metastables {CuNO}10 y {CuNO}11.
• Se analizaron la favorabilidad energética y los parámetros geométricos.

Principales resultados:

• Los cálculos de DFT confirman la existencia de las especies {CuNO}10 y {CuNO}11 de lado.
• Las especies {CuNO}11 exhiben energías más favorables para la coordinación del NO.
• Los parámetros geométricos de {CuNO}11 se alinean mejor con los datos cristalográficos de un intermediario CuNIR.

Conclusiones:

• Las especies metastables {CuNO}10 y {CuNO}11 son relevantes para el sitio de cobre tipo 2 en CuNIR.
• La coordinación de NO lateral es energéticamente favorecida para las especies {CuNO}11.
• {CuNO}11 proporciona un mejor modelo estructural para los intermediarios de CuNIR en comparación con {CuNO}10.