The consequences of hydroxyl radical formation on the stoichiometry and kinetics of ferrous iron oxidation by human apoferritin.
The consequences of hydroxyl radical formation on the stoichiometry and kinetics of ferrous iron oxidation by human apoferritin.
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羟基自由基形成对人去铁铁蛋白氧化亚铁的化学计量和动力学的影响。
DOI：
10.1016/s0891-5849(01)00677-3
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发表时间：
2001
影响因子：
7.4
通讯作者：
Aust,SD
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
VanEden,ME;Aust,SD
尽管先前检测到铁沉积到铁蛋白过程中羟基自由基的形成，但文献中没有关于它如何影响铁蛋白功能的报道。在本研究中，发现脱铁铁蛋白氧化Fe（II）过程中羟基自由基的形成取决于“铁氧化酶”活性（即，H亚基组成）。羟基自由基的形成被发现影响的化学计量和动力学的Fe（II）氧化脱铁蛋白。在50 mM NaCl（pH 7.0）的非缓冲溶液中，脱铁铁蛋白氧化Fe（II）的化学计量约为3.1 Fe（II）/O2在所有铁蛋白质的比例测试。作为羟基自由基的替代反应物的HEPES的添加导致在所有的铁蛋白质的比例约2 Fe（II）/O2的化学计量。HEPES的功能是保护脱铁铁蛋白免受氧化修饰，因为它从含有Fe（II）和脱铁铁蛋白的反应混合物中的省略导致了与氧化损伤一致的铁蛋白的改变。在HEPES缓冲液（100 mM）中，重组人H脱铁铁蛋白与Fe（II）反应的动力学参数为：Km= 60 μM，kcat= 10 s−1，kcat/Km= 1.7 × 105 M −1· s−1。总的来说，这些结果相矛盾的“晶体生长模型”的铁沉积成铁蛋白，而我们的数据似乎意味着铁蛋白的铁氧化酶活性是足够的，在促进铁（II）氧化在所有阶段的铁沉积成铁蛋白，重要的是要注意，这些数据是在体外获得的非生理条件。这些发现可能具有生理意义的可能性进行了讨论。
Despite previous detection of hydroxyl radical formation during iron deposition into ferritin, no reports exist in the literature concerning how it might affect ferritin function. In the present study, hydroxyl radical formation during Fe(II) oxidation by apoferritin was found to be contingent on the “ferroxidase” activity (i.e., H subunit composition) exhibited by apoferritin. Hydroxyl radical formation was found to affect both the stoichiometry and kinetics of Fe(II) oxidation by apoferritin. The stoichiometry of Fe(II) oxidation by apoferritin in an unbuffered solution of 50 mM NaCl, pH 7.0, was approximately 3.1 Fe(II)/O2at all iron-to-protein ratios tested. The addition of HEPES as an alternate reactant for the hydroxyl radical resulted in a stoichiometry of about 2 Fe(II)/O2at all iron-to-protein ratios. HEPES functioned to protect apoferritin from oxidative modification, for its omission from reaction mixtures containing Fe(II) and apoferritin resulted in alterations to the ferritin consistent with oxidative damage. The kinetic parameters for the reaction of recombinant human H apoferritin with Fe(II) in HEPES buffer (100 mM) were: Km= 60 μM, kcat= 10 s−1, and kcat/Km= 1.7 × 105M−1· s−1. Collectively, these results contradict the “crystal growth model” for iron deposition into ferritin and, while our data would seem to imply that the ferroxidase activity of ferritin is adequate in facilitating Fe(II) oxidation at all stages of iron deposition into ferritin, it is important to note that these data were obtained in vitro using nonphysiologic conditions. The possibility that these findings may have physiological significance is discussed.
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DOI：
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K. Rayner;L. Frazier
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V. L. Hanson
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M. Schroeder
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通讯作者：
Turvey,MT
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通讯作者：
Susan H. Rho