MANGANESE OXYGEN-EVOLVING COMPLEX: STRUCTURE/FUNCTION
锰放氧络合物:结构/功能
基本信息
- 批准号:6952585
- 负责人:
- 金额:$ 10.3万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:1997
- 资助国家:美国
- 起止时间:1997-01-01 至 2005-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:X ray spectrometrybrominecalcium ionchemical modelschemical structure functionchloride ioncofactorconformationelectron spin resonance spectroscopyenzyme mechanismenzyme structureintermolecular interactionligandsmanganesemetalloenzymemolecular shapemolecular siteoxidation reduction reactionoxygenphotosystemstrontiumstructural biologywater
项目摘要
DESCRIPTION: (Adapted from applicant's abstract) Metalloproteins containing Mn
in a redox active role are involved in a variety of physiologically important
reactions involving dioxygen metabolism. These include, amongst others, a
superoxide dismutase that detoxifies superoxide radicals to O(2) and peroxide,
a catalase that disproportionates peroxide to O(2) and H(2)O, a ribonucleotide
reductase that catalyzes synthesis of deoxyribonucleotide, and perhaps the most
complex and important, the Mn-containing oxygen-evolving complex (Mn-OEC) that
is involved in the oxidation of water to dioxygen in Photosystem II.
Oxygen, which supports all aerobic life, is abundant in the atmosphere because
of its constant regeneration by photosynthetic water oxidation by the Mn-OEC.
The light-induced oxidation of water to dioxygen is one of the most important
chemical process4es occurring on such a large scale in the biosphere.
Photosynthetic water oxidation involves removal of four electrons, in a
stepwise manner by light-induced oxidation, from two water molecules by the
Mn-OEC to produce a molecule of oxygen. Central questions that need to be
resolved and the overall objective of this proposal are as follows: 1)
Determine the oxidation states of Mn in the four intermediate or S-states, 2)
Characterize the structural changes of the oxo-bridged tetranuclear Mn complex
as it advances through the enzymatic cycle, 3) Determine the mechanism of water
oxidation and oxygen evolution, 4) Elucidate the structural and functional role
of the essential cofactors C1(-) and Ca(2+).
The interplay between X-ray absorption spectroscopy (XAS) and Electron
paramagnetic resonance (EPR) has played an essential role in our understanding
of the structural and mechanistic aspects of O(2) evolution. The oxidation
states of Mn and the structural changes of the Mn complex as it advances
through the enzymatic cycle are determined by X-ray absorption spectroscopy
using samples characterized by EPR spectroscopy. The oxidation states are
determined by Mn K- and L-edge spectroscopy, and high resolution X-ray
fluorescence spectroscopy. The structure of the intermediates are characterized
by XAS using samples prepared by flash illumination. The role of cofactors
Ca(2+) and C1(-) Br(-) is addressed by Ca (Sr) and C1 (Br) K-edge XAS
respectively.
描述:(改编自申请人的摘要)含锰金属蛋白
具有氧化还原活性,参与多种重要的生理功能
涉及双氧代谢的反应。其中包括,除其他外,
超氧化物歧化酶将超氧自由基解毒为 O(2) 和过氧化物,
一种过氧化氢酶,可将过氧化物歧化为 O(2) 和 H(2)O(一种核糖核苷酸)
催化脱氧核糖核苷酸合成的还原酶,也许是最重要的
复杂而重要的是,含锰析氧络合物(Mn-OEC)
参与光系统 II 中水氧化成分子氧的过程。
大气中氧气含量丰富,是所有有氧生命的基础
Mn-OEC 通过光合水氧化不断再生。
光诱导水氧化成双氧是最重要的氧化反应之一
生物圈中发生如此大规模的化学过程。
光合水氧化涉及去除四个电子,
通过光诱导氧化,由两个水分子逐步进行
Mn-OEC 产生氧分子。需要解决的核心问题
解决方案及本提案的总体目标如下: 1)
确定 Mn 的四种中间态或 S 态的氧化态,2)
表征氧桥四核锰络合物的结构变化
随着酶循环的进展,3) 确定水的机制
氧化和析氧,4)阐明结构和功能作用
必需辅因子 C1(-) 和 Ca(2+)。
X 射线吸收光谱 (XAS) 和电子之间的相互作用
顺磁共振(EPR)在我们的理解中发挥了重要作用
O(2) 演化的结构和机制方面。氧化
Mn 的状态以及 Mn 配合物在进展过程中的结构变化
通过 X 射线吸收光谱测定酶促循环
使用 EPR 光谱表征的样品。氧化态是
通过 Mn K 边和 L 边光谱以及高分辨率 X 射线测定
荧光光谱。中间体的结构表征
使用通过闪光照明制备的样品通过 XAS 进行。辅因子的作用
Ca(2+) 和 C1(-) Br(-) 通过 Ca (Sr) 和 C1 (Br) K 边缘 XAS 寻址
分别。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
VITTAL YACHANDRA其他文献
VITTAL YACHANDRA的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('VITTAL YACHANDRA', 18)}}的其他基金
Taking Snapshots of Enzymatic Reactions Using X-ray Crystallography and Spectroscopy
使用 X 射线晶体学和光谱学拍摄酶反应快照
- 批准号:
10623717 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10.3万 - 项目类别:
X-RAY EMISSON SPECTROSCOPY OF THE PHOTOSYNTHETIC MN4CA COMPLEX
光合 MN4CA 复合物的 X 射线发射光谱
- 批准号:
8362123 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 10.3万 - 项目类别:
TIME RESOLVED X-RAY SPECTROSCOPY OF PHOTOSYSTEM II
光系统 II 的时间分辨 X 射线光谱
- 批准号:
8362328 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 10.3万 - 项目类别:
X-RAY EMISSION SPECTROSCOPY OF THE PHOTOSYNTHETIC MN4CA COMPLEX
光合 MN4CA 复合物的 X 射线发射光谱
- 批准号:
8362397 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 10.3万 - 项目类别:
X-RAY SPECTROSCOPY OF PHOTOSYSTEM II SINGLE CRYSTALS
PHOTOSYSTEM II 单晶的 X 射线光谱
- 批准号:
8362229 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 10.3万 - 项目类别:
X-RAY SPECTROSCOPY OF PHOTOSYSTEM II SINGLE CRYSTALS
PHOTOSYSTEM II 单晶的 X 射线光谱
- 批准号:
8170189 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 10.3万 - 项目类别:
X-RAY EMISSON SPECTROSCOPY OF THE PHOTOSYNTHETIC MN4CA COMPLEX
光合 MN4CA 复合物的 X 射线发射光谱
- 批准号:
8170038 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 10.3万 - 项目类别:
STRUCTURE AND ROLE OF THE CALCIUM COFACTOR IN PHOTOSYNTHETIC OXYGEN EVOLUTION
钙辅助因子在光合作用释氧中的结构和作用
- 批准号:
8169975 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 10.3万 - 项目类别:
TIME RESOLVED X-RAY SPECTROSCOPY OF PHOTOSYSTEM II
光系统 II 的时间分辨 X 射线光谱
- 批准号:
8170332 - 财政年份:2010
- 资助金额:
$ 10.3万 - 项目类别:
X-RAY SPECTROSCOPY OF PHOTOSYSTEM II SINGLE CRYSTALS
PHOTOSYSTEM II 单晶的 X 射线光谱
- 批准号:
7954198 - 财政年份:2009
- 资助金额:
$ 10.3万 - 项目类别:
相似海外基金
Probing the roles of reactive iodine and bromine in Arctic halogen chemistry
探讨活性碘和溴在北极卤素化学中的作用
- 批准号:
2337313 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 10.3万 - 项目类别:
Standard Grant
Extracellular vesicles as mediators of injury in inhaled exposures to toxic chemicals.
细胞外囊泡作为吸入有毒化学物质造成损伤的介质。
- 批准号:
10887268 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10.3万 - 项目类别:
Solar rechargeable Zinc-Bromine Flow Batteries
太阳能可充电锌溴液流电池
- 批准号:
DP230100572 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10.3万 - 项目类别:
Discovery Projects
Novel lead compound advancement for mitigating halogen-induced mortality and morbidity.
新型先导化合物的进展可降低卤素引起的死亡率和发病率。
- 批准号:
10488567 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 10.3万 - 项目类别:
Hypervalent Bromine for Novel Synthesis
用于新型合成的高价溴
- 批准号:
EP/X021742/1 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 10.3万 - 项目类别:
Fellowship
Halolipid-Neutrophil Extracellular Trap Axis in Halogen Lung Injury
卤素肺损伤中的氟脂-中性粒细胞胞外俘获轴
- 批准号:
10685387 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 10.3万 - 项目类别:
Novel lead compound advancement for mitigating halogen-induced mortality and morbidity.
新型先导化合物的进展可降低卤素引起的死亡率和发病率。
- 批准号:
10705647 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 10.3万 - 项目类别:
Halolipid-Neutrophil Extracellular Trap Axis in Halogen Lung Injury
卤素肺损伤中的氟脂-中性粒细胞胞外俘获轴
- 批准号:
10507044 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 10.3万 - 项目类别:
Interrogating novel biosynthetic sources for the production of polybrominated diphenyl ethers
探究生产多溴二苯醚的新型生物合成来源
- 批准号:
10471212 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 10.3万 - 项目类别: