Identificación de los ligandos oxigenados protonados del intermediario X de la ribonucleotide reductasa X

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• Química bioorgánica Química bioorgánica.
• La espectroscopia es una técnica de espectroscopia.

Sus antecedentes:

• El intermedio X es el precursor directo del cofactor radical diferrico-tirosilo en la ribonucleótido reductasa (RNR) de Escherichia coli.
• Estudios previos que utilizaron la doble resonancia electron-nuclear (ENDOR) propusieron un fragmento [{H{x}O}Fe{III}OFe{IV}] para el intermedio X, que carece de un puente mu-hidroxo.
• Se han propuesto modelos contradictorios con respecto a la estructura del núcleo inorgánico del intermedio X.

Objetivo del estudio:

• Reexaminar el estado de protonación de los ligandos oxigenados en el grupo Fe (III) / Fe (IV) del intermedio X.
• Para sondear directamente los protones intercambiables utilizando (2) H pulsada espectroscopia ENDOR.
• Para aclarar las discrepancias estructurales con respecto al núcleo inorgánico del intermedio X.

Principales métodos:

• Se utilizó la espectroscopia avanzada de pulso ENDOR de 35 GHz.
• Empleado (2) H pulsado ENDOR para investigar los protones intercambiables en los ligandos oxigenados.
• Se llevaron a cabo (14) mediciones ENDORN en ligandos histidilo.

Principales resultados:

• Se confirmó la presencia de un ligando acuático terminal (HxO) ligado a Fe (III) en el intermedio X.
• No se observaron características espectrales indicativas de un protón hidroxilo puente.
• Se demostró que estos hallazgos son consistentes tanto en el tipo salvaje como en los mutantes Y122F-beta2 RNR.
• No se detectaron diferencias en las propiedades terminales de los protones de oxígeno o en la unión del ligando histidilo entre las dos variantes.

Conclusiones:

• El X intermedio contiene un ligando acuático terminal y uno o dos puentes mu-oxo, excluyendo definitivamente un puente mu-hidroxo.
• Las conclusiones estructurales son sólidas y aplicables tanto al tipo silvestre como al Y122F-beta2 RNR.
• El estudio resuelve las ambigüedades estructurales relativas al núcleo inorgánico del intermedio X.