Electron Paramagnetic Resonance Spectroscopy as a Probe of Hydrogen Bonding in Heme-Thiolate Proteins
作者:Matthew R. Dent、Michael W. Milbauer、Andrew P. Hunt、Michael M. Aristov、Ilia A. Guzei、Nicolai Lehnert、Judith N. Burstyn
DOI:10.1021/acs.inorgchem.9b02506
日期:2019.12.2
the coordinating thiolate reduces thiolate donor strength and weakens this Fe-S interaction, giving rise to larger g-value dispersion. By defining the relationship between heme-thiolate electronic structure and rhombic EPR signal, it is possible to compare thiolate donor strengths among heme-thiolate proteins through analysis of low-spin, Fe(III) EPR spectra. Thus, this study establishes EPR spectroscopy
尽管利用了共同的辅因子结合基序,但是带有半胱氨酸衍生的硫醇盐配体的血红素蛋白(血红素硫醇盐蛋白)参与了从药物代谢到转录调控的多种生物学过程。尽管对血红素-硫醇盐功能性发散的起源尚不十分了解,但越来越多的证据表明,铁配位硫醇盐周围的氢键(H键)环境会影响蛋白质功能。在X射线晶体学之外,几乎没有方法来表征这些关键的H键相互作用。带有六坐标Fe(III)血红素的血红素硫醇盐蛋白的电子顺磁共振(EPR)谱显示出独特的低自旋(S = 1/2)菱形信号,对血红素硫醇盐的变化敏感H键合环境。为了在这种独特的EPR信号中g值分散的大小与血红素硫醇盐H键结合环境的强度之间建立明确的关系,我们合成并表征了一系列六配位芳基硫醇盐连接的化合物Fe(III)卟啉配合物带有可调的分子内H键。这些配合物的光谱研究表明,菱形EPR信号中的H键强度与g值分散之间存在直接关系。使用密度泛函理论(DFT),我们阐明了血红素硫醇