Sondeo del reconocimiento de aniones en una metaloproteína de diseño de novo con cobalto(II)

Área de la Ciencia:

• Ingeniería y diseño de proteínas
• Bioinorgánica química
• Química de coordinación

Sus antecedentes:

• Los aniones influyen en la estructura y función del sitio metálico.
• Las espirales enrolladas diseñadas de novo proporcionan una plataforma para estudiar el reconocimiento de aniones.
• Las anhidrasas carbónicas (CA) artificiales sirven como modelos para los centros de zinc(II).

Objetivo del estudio:

• Investigar la unión de aniones a un andamio de espiral enrollada de tres hebras (3SCC) diseñado.
• Determinar las afinidades de unión y los cambios espectrales asociados con el reconocimiento de aniones.
• Elucidar las consecuencias estructurales y geométricas de la unión de aniones a un sitio cobalto(II)(His)3.

Principales métodos:

• Examen espectroscópico (espectroscopía visible y de rayos X) de la unión de aniones.
• Se utilizaron andamios de péptidos GRW-H diseñados de novo con sustitución de cobalto(II).
• Se realizaron estudios de unión dependientes del pH.

Principales resultados:

• El nitrito, el azida y el tiocianato se unen al sitio cobalto(II)(His)3 con afinidades de milimolar.
• La unión del tiocianato induce un cambio de la geometría octaédrica a la de cinco coordenadas del cobalto(II).
• La afinidad de unión del anión está influenciada por el pH de la solución, con una mayor afinidad a pH más alto.
• Los haluros se unen significativamente más débilmente que los pseudohaluros.

Conclusiones:

• El sitio His3 en el andamio de proteína diseñado reconoce aniones y adopta distintas geometrías de cobalto(II).
• La desprotonación de residuos de proteínas probablemente fortalece la unión del tiocianato.
• Estos hallazgos proporcionan una base para el diseño de metaloproteínas para la activación de sustratos inorgánicos pequeños.