血红素加氧酶酶verdoheme开环机制:结合x射线晶体学和QM / MM的研究。
文章的细节
-
引用
复制到剪贴板 -
陈赖W H,松井T, Omori K,班次,Ikeda-Saito M, Shaik年代
血红素加氧酶酶verdoheme开环机制:结合x射线晶体学和QM / MM的研究。
J是化学Soc。2010年9月22日,132 (37):12960 - 70。doi: 10.1021 / ja104674q。
- PubMed ID
-
20806922 (在PubMed]
- 文摘
-
最难理解的机制在血红素降解酶血红素氧合酶(HO)的第三步是开环verdoheme胆绿素,维持铁稳态的过程。为了应对这种机械的不确定性,我们推出了一个结合x射线结晶学的研究和理论QM / MM计算,旨在阐明机制。HmuO的复杂的气敏verdoheme亚铁血红素加氧酶从白喉杆菌,是在厌氧条件下结晶。光谱分析的azide-bound verdoheme-HmuO复杂晶体确保verdoheme集团在结晶和x射线衍射测量仍然完好无损。结构提供的第一个确凿的证据存在水集群的远端口袋催化地关键的中间。随后QM / MM计算晶体结构在此基础上探索反应机制从FeOOH-verdoheme FeHOOH-verdoheme复合物,模拟,分别O(2)和H (2) O(2)支持退化。在这两种机制,o - o键断裂速率决定步骤是初始步骤,即均裂(FeHOOH-verdoheme)或耦合到电子和质子转移(FeOOH-verdoheme)。此外,计算表明,FeHOOH-verdoheme复杂比FeOOH-verdoheme复杂反应符合实验结果。QM能量与嵌入式MM费用接近并产生同样的结论完全QM / MM的能量。最后,计算突出的主导影响远水集群作为生物催化剂verdoheme转换成胆绿素的两个过程,通过修复离开哦,导演的网站的攻击,以及作为一个质子航天飞机和高活性的天堂哦(-)亲核试剂。