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Estado entático

En química bioinorgánica , un estado entático es "un estado de un átomo o grupo que, debido a su unión en una proteína, tiene su condición geométrica o electrónica adaptada para su función". [1] El término fue acuñado por Bert Vallee y RJP Williams , [2] tras un trabajo sobre la actividad catalítica de la anhidrasa carbónica. [3] Se cree que estos estados mejoran la química de los iones metálicos en la catálisis biológica. [4]

Un ejemplo de estado entático es el centro de cobre de la plastocianina , una enzima redox. En esta proteína, el cobre cambia entre los estados oxidado y reducido, Cu 2+ y Cu + , respectivamente. Cada estado de oxidación prefiere una geometría de coordinación distinta : mientras que el cobre (II) es normalmente cuadrado plano y prefiere bases duras como ligandos de oxígeno y nitrógeno, el cobre (I) normalmente es tetraédrico y se une preferentemente a bases blandas como ligandos de azufre. Debido a que la velocidad de transferencia de electrones depende de la energía de reorganización , la velocidad ideal se obtendría para centros de Cu que tengan una geometría intermedia entre los requisitos de cada estado de oxidación. De hecho, el sitio Cu no es plano ni tetraédrico; se considera un tetraédrico distorsionado, con dos ligandos de nitrógeno de los residuos de histidina y dos ligandos de azufre de los residuos de metionina y cisteína, por lo que puede considerarse un estado entático. Según la hipótesis del estado entático, la distorsión resulta de la tensión causada por la unión a ligandos con una orientación relativa preestablecida por la proteína.

Algunos cálculos teóricos muestran que un sistema modelo puede tener una geometría similar a la observada en la proteína sin ningún tipo de tensión; Estos resultados, sin embargo, siguen siendo controvertidos. [5]

Referencias

  1. ^ IUPAC , Compendio de terminología química , 2ª ed. (el "Libro de Oro") (1997). Versión corregida online: (1997) "Estado entático". doi :10.1351/librooro.ET06763
  2. ^ Vallee, BL; Williams, RJP (1968). "Metaloenzimas: naturaleza entática de sus sitios activos". Proc. Nacional. Acad. Ciencia. EE.UU . 59 (2): 498–505. doi :10.1073/pnas.59.2.498. PMC 224700 . 
  3. ^ Lindskog, Sven; Malmström, Bo G. (1962). "Unión de metales y actividad catalítica en la anhidrasa carbónica bovina". J. Biol. química . 237 (4): 1129-1137.
  4. ^ Perry A. Frey; Adrián D. Hegeman. Mecanismos de reacción enzimática . Prensa de la Universidad de Oxford. pag. 210.ISBN 0-19-512258-5.
  5. ^ Nikolas Kaltsoyannis; John E. McGrady; Jochen Autschbach (2004). Principios y aplicaciones de la teoría del funcional de densidad en química inorgánica. Saltador. págs. 47–49. ISBN 3-540-21861-0.