La espectroscopia de resonancia paramagnética de electrones pulsada revela puntos clave de ramificación para la...

Área de la Ciencia:

• Bioquímica y Biología Molecular
• Química bioorgánica
• Enzimología

Sus antecedentes:

• Las proteínas similares a la ferritina utilizan tradicionalmente sitios activos de diironio para reacciones dependientes del oxígeno.
• Descubrimientos recientes revelan sitios activos heterobimetálicos de Mn/Fe en la subunidad R2 de las ribonucleótidos reductasas de clase Ic (R2c) y las oxidasas de unión al ligando tipo R2 (R2lox).
• Los factores que distinguen la reactividad de los radicales R2c de la activación de R2lox C-H siguen sin estar claros.

Objetivo del estudio:

• Caracterización de las estructuras moleculares y electrónicas de los intermediarios EPR-activos durante el ensamblaje del cofactor R2lox Mn/Fe.
• Aclarar los factores específicos de las proteínas que rigen las diferencias de reactividad entre R2c y R2lox.

Principales métodos:

• Espectroscopia de resonancia paramagnética de electrones pulsados de múltiples frecuencias (EPR).
• Las técnicas hiperfinas de ligandos.
• Cálculos de la teoría funcional de la densidad de simetría rota (DFT).

Principales resultados:

• Se identificó una especie de Mn^III como el primer intermediario EPR-activo, común tanto a R2c como a R2lox.
• Caracterizó una especie de Mn^III, débilmente acoplada, con enlaces de hidrógeno con propiedades únicas de EPR.
• Este intermedio final precede el estado de reposo Mn^III/Fe^III en R2lox.

Conclusiones:

• Los intermediarios de Mn/Fe identificados proporcionan información sobre el ensamblaje y la reactividad de los cofactores de R2lox.
• Las distintas propiedades EPR del intermedio final sugieren su relevancia para la activación endógena de C-H de R2lox.
• Este estudio avanza en la comprensión de las diversas químicas del sitio activo dentro de la superfamilia de proteínas similares a la ferritina.