Donación de hidrógeno pero no abstracción por tirosina (Y68) durante la instalación de endoperoxidos por la...

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Enzimología
• Química orgánica

Sus antecedentes:

• La transferencia de átomos de hidrógeno (HAT) del carbono a los intermediarios de hierro (IV) oxo es crucial en las reacciones enzimáticas.
• La prevención del rebote de oxígeno es esencial para reacciones distintas de la hidroxilación.
• Anteriormente se pensaba que FtmOx1, una oxigenasa fúngica, usaba Tyr 224 como un intermediario de HAT en la biosíntesis del verruculógeno.

Objetivo del estudio:

• Para reinvestigar el mecanismo de la endoperoxidación del verruculógeno catalizado por FtmOx1.
• Identificar el residuo específico de tirosina implicado en el paso final de transferencia de átomos de hidrógeno.
• Proponer un modelo revisado para el acoplamiento complejo enzima-sustrato.

Principales métodos:

• Mutagénesis dirigida al sitio de FtmOx1, reemplazando los residuos de tirosina candidatos con fenilalanina.
• Análisis de los productos de reacción bajo diferentes concentraciones de oxígeno.
• Seguimiento espectroscópico de los radicales intermedios.

Principales resultados:

• Se produce una HAT directa de C21 al intermedio ferril, con un rebote competitivo de oxígeno.
• Las bajas concentraciones de oxígeno favorecen la hidroxilación, mientras que las concentraciones más altas favorecen la endoperoxidación.
• La mutagenesis identificó a Tyr 68 como el donante esencial de hidrógeno para el radical C26, no Tyr 224.

Conclusiones:

• El mecanismo implica HAT directo del C21 e identifica al Tyr 68 como el donante crítico de átomos de H en el paso final.
• Un nuevo modelo de acoplamiento coloca C21 cerca del cofactor de hierro y C26 cerca de Tyr 68.
• El ascorbato puede suprimir los radicales de tirosina transitorios sin inhibir la rotación de enzimas.