Suppr超能文献

三螺旋束折叠结构中全新设计的铜中心的电子转移活性。

Electron transfer activity of a de novo designed copper center in a three-helix bundle fold.

作者信息

Plegaria Jefferson S, Herrero Christian, Quaranta Annamaria, Pecoraro Vincent L

机构信息

Department of Chemistry, University of Michigan, Ann Arbor, MI 48109, United States.

Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay, Université Paris Sud, CNRS, 91405 Orsay Cedex, France.

出版信息

Biochim Biophys Acta. 2016 May;1857(5):522-530. doi: 10.1016/j.bbabio.2015.09.007. Epub 2015 Sep 28.

Abstract

In this work, we characterized the intermolecular electron transfer (ET) properties of a de novo designed metallopeptide using laser-flash photolysis. α3D-CH3 is three helix bundle peptide that was designed to contain a copper ET site that is found in the β-barrel fold of native cupredoxins. The ET activity of Cuα3D-CH3 was determined using five different photosensitizers. By exhibiting a complete depletion of the photo-oxidant and the successive formation of a Cu(II) species at 400 nm, the transient and generated spectra demonstrated an ET transfer reaction between the photo-oxidant and Cu(I)α3D-CH3. This observation illustrated our success in integrating an ET center within a de novo designed scaffold. From the kinetic traces at 400 nm, first-order and bimolecular rate constants of 10(5) s(-1) and 10(8) M(-1) s(-1) were derived. Moreover, a Marcus equation analysis on the rate versus driving force study produced a reorganization energy of 1.1 eV, demonstrating that the helical fold of α3D requires further structural optimization to efficiently perform ET. This article is part of a Special Issue entitled Biodesign for Bioenergetics--the design and engineering of electronic transfer cofactors, proteins and protein networks, edited by Ronald L. Koder and J.L. Ross Anderson.

摘要

在这项工作中,我们使用激光闪光光解对一种从头设计的金属肽的分子间电子转移(ET)特性进行了表征。α3D-CH3是一种三螺旋束肽,其设计目的是包含一个在天然铜氧化还原蛋白的β桶折叠中发现的铜电子转移位点。使用五种不同的光敏剂测定了Cuα3D-CH3的电子转移活性。通过在400nm处表现出光氧化剂的完全耗尽以及Cu(II)物种的连续形成,瞬态光谱和生成光谱证明了光氧化剂与Cu(I)α3D-CH3之间的电子转移反应。这一观察结果表明我们成功地将一个电子转移中心整合到了一个从头设计的支架中。从400nm处的动力学曲线得出,一级和双分子速率常数分别为10(5)s(-1)和10(8)M(-1)s(-1)。此外,对速率与驱动力研究进行的马库斯方程分析得出重组能为1.1eV,这表明α3D的螺旋折叠需要进一步的结构优化才能有效地进行电子转移。本文是名为“生物能量学的生物设计——电子转移辅因子、蛋白质和蛋白质网络的设计与工程”特刊的一部分,由罗纳德·L·科德和J.L.罗斯·安德森编辑。

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