La acidificación de la cavidad limita la biomineralización del hierro de la ferritina

Área de la Ciencia:

• Bioquímica; Biomineralización; Ingeniería de Proteínas

Sus antecedentes:

• Los estudios de biomineralización de la ferritina se centran en las vías del hierro y los mecanismos de oxidación.; Los detalles espacio-temporales de la generación de protones durante la hidrólisis del hierro se comprenden menos.

Objetivo del estudio:

• Investigar la generación y liberación de protones durante las reacciones de ferroxidasa dentro de la ferritina de Archaeoglobus fulgidus (AfFtn).; Utilizar sondas de fluorescencia y marcado específico del sitio para monitorizar la actividad interna de protones.

Principales métodos:

• Se diseñaron cisteínas en la superficie interior de AfFtn para el marcado covalente con fluoresceína-5-maleimida (F5M).; Se realizaron reacciones de ferroxidasa y se monitorizó el apagamiento de la fluorescencia de F5M y el pH de la solución a granel.; Se reensambló la jaula AfFtn 24mer a partir de dímeros a alta fuerza iónica.

Principales resultados:

• La F5M marcada en D61C (C61-F5M) informó eficazmente la actividad de protones sin el apagamiento de iones Fe.; El pH de la cavidad interna descendió a un aparente 5,5 a los 15 segundos de la adición de Fe2+.; La ferritina liberó 1,6 H+ por cada Fe2+ oxidado, reteniendo 0,4 H+, lo que indica una acumulación interna de protones.

Conclusiones:

• La ferritina acumula protones dentro de su cavidad, actuando como un freno regulador en la biomineralización del hierro.; El tamponamiento interno de protones influye en la cinética de la oxidación y liberación del hierro.; El estudio proporciona información novedosa sobre la dinámica espacio-temporal de la actividad de protones en la ferritina.