Механизм окисления оксимиоглобина ионами меди: сравнение миоглобинов кашалота, лошади и sсвиньи

Аннотация

Исследовано влияние концентрации Cu²⁺, pH и ионной силы среды, а также редокс-неактивных ионов Zn²⁺ на скорость окисления ионами меди оксимиоглобинов (окси-Mb) кашалота, лошади и свиньи, которые гомологичны по пространственной структуре, имеют одинаковые редокс-потенциалы, но различаются по количеству локализованных на поверхности остатков гистидина. Показано, что окисление окси-Mb в присутствии Cu²⁺ может происходить различными путями в зависимости от того, с какими остатками гистидина комплексирует реагент и какова прочность комплекса. Медленный каталитический процесс в присутствии эквимолярной концентрации Cu²⁺, характеризующийся сигмоидной pH-зависимостью с pK_эфф, отвечающим ионизации гистидина, наблюдается для окси-Mb кашалота и лошади и объясняется прочным связыванием Cu²⁺ с His113 и His116, которые отсутствуют в миоглобине свиньи. Напротив, в тех же условиях наблюдается быстрое окисление 10–15% общего количества окси-Mb свиньи (быстрая фаза), которое не сопровождается катализом, очевидно, из-за того, что не происходит реокисления восстановленной меди. За быструю фазу реакции, вероятно, ответственно комплексирование Cu²⁺ с остатком His97, расположенным вблизи гема. Сродство His97 к Cu²⁺ должно быть существенно меньше, чем «каталитических» остатков His113 и His116, так как в окси-Mb кашалота и лошади заметного вклада быстрой фазы в скорость окисления белка не наблюдается. Найдено, что с ростом концентрации меди скорость окисления окси-Mb кашалота и лошади увеличивается не аддитивно. Обсуждается, какие места комплексирования ионов меди в Mb вносят основной вклад в скорость реакции при разных соотношениях Cu²⁺ : Mb – от 0,25 : 1 до 10 : 1.

Текст статьи

Пожалуйста, введите код, чтобы получить PDF файл с полным текстом статьи: