CO, NO and O(2) as Vibrational Probes of Heme Protein Interactions.
CO, NO and O(2) as Vibrational Probes of Heme Protein Interactions.
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DOI：
10.1016/j.ccr.2012.05.008
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发表时间：
2013-01-15
影响因子：
20.6
通讯作者：
Balakrishnan G
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Spiro TG;Soldatova AV;Balakrishnan G
气态XO分子(X=C、N或O)与血红素蛋白的血红素修复基结合，从而激活或抑制关键的生物过程。这些事件依赖于周围蛋白质与FeXO加合物的相互作用，这种相互作用可以通过Fe-X和X-O键伸展模式νFex和νXO的频率来监测。通过振动光谱，特别是共振拉曼光谱可以确定其频率。反键，即Fe dπ电子对XOπ*轨道的贡献，是所有FeXO加合物的主要成键特征。反向键合的变化会产生负的νFeX/νXO相关性，这可以用来测量蛋白质结合口袋中的静电和氢键效应。对于所有的FeXO加合物，使用带有给电子和引出取代基的卟啉，都建立了反键关联。然而，加合物对轴向配体性质的变化和特定的远端相互作用的反应不同。这些变异为评估蛋白质-血红素相互作用的性质提供了不同的优势。我们回顾了探索这些变化的实验研究，以及阐明潜在物理机制的DFT计算研究。
The gaseous XO molecules (X = C, N or O) bind to the heme prosthetic group of heme proteins, and thereby activate or inhibit key biological processes. These events depend on interactions of the surrounding protein with the FeXO adduct, interactions that can be monitored via the frequencies of the Fe-X and X-O bond stretching modes, νFeX and νXO. The frequencies can be determined by vibrational spectroscopy, especially resonance Raman spectroscopy. Backbonding, the donation of Fe dπ electrons to the XO π* orbitals, is a major bonding feature in all the FeXO adducts. Variations in backbonding produce negative νFeX/νXO correlations, which can be used to gauge electrostatic and H-bonding effects in the protein binding pocket. Backbonding correlations have been established for all the FeXO adducts, using porphyrins with electron donating and withdrawing substituents. However the adducts differ in their response to variations in the nature of the axial ligand, and to specific distal interactions. These variations provide differing vantages for evaluating the nature of protein-heme interactions. We review experimental studies that explore these variations, and DFT computational studies that illuminate the underlying physical mechanisms.
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DOI：
10.1073/pnas.78.5.2903
发表时间：
1981-01-01
期刊：
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA-BIOLOGICAL SCIENCES
影响因子：
--
作者：
CAUGHEY, WS;SHIMADA, H;TUCKER, MP
通讯作者：
TUCKER, MP
影响因子：
3.4
作者：
Das, TK;Tomson, FL;Rousseau, DL
通讯作者：
Rousseau, DL
基于共振拉曼光谱的肌红蛋白远端口袋突变体中的 FeNO 结构
影响因子：
2.9
作者：
Coyle, CM;Vogel, KM;Zgierski, MZ
通讯作者：
Zgierski, MZ
影响因子：
2.9
作者：
BARLOW, CH;OHLSSON, PI;PAUL, KG
通讯作者：
PAUL, KG
影响因子：
4.8
作者：
Coyle, CM;Puranik, M;Spiro, TG
通讯作者：
Spiro, TG