血红素分子氧的活化自甘堕落:血红素加氧酶的反应机理和监管。
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松井T, Iwasaki M, Sugiyama R,班次,Ikeda-Saito M
血红素分子氧的活化自甘堕落:血红素加氧酶的反应机理和监管。
Inorg化学。2010年4月19日,49 (8):3602 - 9。doi: 10.1021 / ic901869t。
- PubMed ID
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20380462 (在PubMed]
- 文摘
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血红素氧合酶(HO)催化regiospecific血红素转换成胆绿素,有限公司和自由铁通过三个连续的氧化反应。HO催化的独特之处在于,所有三个O(2)激活是由衬底本身。这个论坛文章概述我们目前所了解的结构和HO催化的生化特性,特别是它的第一个和第三个氧化步骤。何氏第一步,regiospecific羟基化的卟啉alpha-meso-carbon原子,特别感兴趣,因为它的鲜明对比由细胞色素P450 O(2)激活。HO提出了利用FeOOH物种而不是传统ferryl血红素作为self-hydroxylation活性中间。我们已经成功地准备和描述低温HO FeOOH物种,和我们分析的反应,加上突变和晶体研究,表明,质子化作用的FeOOH远水分子在促进独特的self-hydroxylation至关重要。第二个氧化是一种快速、自发的自氧化的活性alpha-meso-hydroxyheme何氏酶不扮演关键角色。进一步的O(2)激活verdoheme劈开的卟啉macrocycle形成胆绿素和免费的二价铁。这第三步一直被认为是一个重大的HO催化速率决定步骤调节酶活性。我们的反应分析强烈支持FeOOH verdoheme开环反应的关键中间体。 This mechanism is very similar to that of the first meso-hydroxylation, and the distal water is suggested to enhance the third step as expected from the similarity. The HO mechanistic studies highlight the catalytic importance of the distal hydrogen-bonding network, and this manuscript also involves our attempts to develop HO inhibitors targeting the unique distal structure.