Identity of the exchangeable sulfur-containing ligand at the Mo(V) center of R160Q human sulfite oxidase.
Identity of the exchangeable sulfur-containing ligand at the Mo(V) center of R160Q human sulfite oxidase.
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DOI：
10.1021/ic201643t
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发表时间：
2012-02-06
影响因子：
4.6
通讯作者：
Enemark JH
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Klein EL;Raitsimring AM;Astashkin AV;Rajapakshe A;Johnson-Winters K;Arnold AR;Potapov A;Goldfarb D;Enemark JH
在我们之前对低pH值下人亚硫酸盐氧化酶（hSO）的致命R160Q突变体的研究中（Astashkin等人，《美国化学会志》2008年，130卷，8471 - 8480页），在低pH值下观察到一种新的Mo（V）物种，称为“物种1”。基于脉冲电子顺磁共振（EPR）光谱以及³³S和¹⁷O标记，物种1被归为一个六配位的Mo（V）中心，具有一个可交换的末端氧配体和一个赤道面上的硫酸根。在此，我们基于含硫配体被磷酸根取代、K波段和W波段的脉冲EPR光谱以及对酶活性位点更大、更符合实际的分子模型进行的大量密度泛函理论（DFT）计算，报告了R160Q的物种1的新结果。综合结果明确表明，物种1具有一个赤道面上的亚硫酸根作为唯一的可交换配体。观察到的两种¹⁷O信号来自亚硫酸根配体的配位氧原子和远端氧原子。一个典型的五配位Mo（V）位点与观察到的和计算出的EPR参数相符。
In our previous study of the fatal R160Q mutant of human sulfite oxidase (hSO) at low pH (Astashkin et al. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 8471–8480) a new Mo(V) species, denoted “Species 1”, was observed at low pH values. Species 1 was ascribed to a six-coordinate Mo(V) center with an exchangeable terminal oxo ligand and an equatorial sulfate group on the basis of pulsed EPR spectroscopy and 33S and 17O labeling. Here we report new results for Species 1 of R160Q, based on substitution of the sulfur-containing ligand by a phosphate group, pulsed EPR spectroscopy in Ka- and W-bands, and extensive density functional theory (DFT) calculations applied to large, more realistic molecular models of the enzyme active site. The combined results unambiguously show that Species 1 has an equatorial sulfite as the only exchangeable ligand. The two types of 17O signals that are observed arise from the coordinated and remote oxygen atoms of the sulfite ligand. A typical five-coordinate Mo(V) site is compatible with the observed and calculated EPR parameters.
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