Interacciones proteína-cofactor y parámetros EPR para el sitio de unión de la quinona Q (((H) de la quinol oxidasa....

Área de la Ciencia:

• La biofísica es la biofísica.
• Química computacional es la química computacional.
• Enzimología Enzimología.

Sus antecedentes:

• El sitio de unión de quinona de alta afinidad (sitio Q ((H)) en la quinol oxidasa exhibe un estado aniónico del radical semiquinona.
• Estudios anteriores de EPR de múltiples frecuencias sugirieron un entorno asimétrico de enlace de hidrógeno, con propuestas que incluyen enlace de hidrógeno unilateral al O1 carbonilo.

Objetivo del estudio:

• Investigar los factores estructurales y ambientales que influyen en los parámetros EPR de los aniones radicales de ubisemiquinona.
• Para dilucidar los patrones detallados de enlace de hidrógeno dentro del sitio Q(H) mediante la comparación de datos experimentales con resultados computacionales.

Principales métodos:

• Se emplearon cálculos funcionales de densidad para calcular los parámetros de EPR, incluidos los tensores g y los tensores hiperfinos (13C, 1H, 17O).
• Se utilizó una variedad de complejos de modelos supermoleculares para simular el entorno del sitio Q(H).
• Los resultados computacionales se compararon sistemáticamente con los datos experimentales de EPR de múltiples frecuencias.

Principales resultados:

• Un modelo de enlace de hidrógeno unilateral no pudo reproducir el componente de baja g (x) observado experimentalmente y la asimetría de los tensores de acoplamiento hiperfino de carbonilo 13C.
• Un modelo que incorporaba dos enlaces de hidrógeno a O1 y uno a O4 proporcionó un mejor ajuste a los parámetros experimentales de EPR.
• No se puede descartar la posibilidad de enlaces de hidrógeno adicionales en cada lado de la quinona.

Conclusiones:

• El entorno de enlace de hidrógeno en el sitio Q(H) es más complejo que los modelos unilaterales propuestos anteriormente.
• El estudio proporciona un modelo refinado para la estructura del sitio Q(H), lo que sugiere una disposición específica de los enlaces de hidrógeno.
• Se establecieron ideas generales sobre la relación entre los parámetros de EPR y el enlace de hidrógeno en las ubisemiquinonas dentro de los entornos de proteínas.