Outras proteínas de Ferro-enxofre e metaloenzimas

Postagem para reunir artigos e referências sobre metaloenzimas com sítios polinucleares e proteínas de ferro-enxofre, além dos casos especiais da cadeia de transporte de elétrons mitocondrial, fotossíntese, etc.

  • A evolução e conservação de diversos módulos proteicos em metaloproteínas é estudada neste artigo. Pode servir como ponto de partida para escolha de uma região quântica em um cálculo QC/MM ou para o desenho de novas metaloenzimas.
  • Diversas fosfatases tem atividade dependente de pares de íons de ferro. Um exemplo interessante é esta PhoX. Seu mecanismo pode ser investigado por simulações híbridas e comparado com as fosfatases ácidas-roxas;
  • Hidrogenase [NiFe] com diversos cluster FeS, alguns com geometria alternativa (não cuboidal), flavina e até proposta de bifurcação da transferência eletrônica. Outro lindo desafio para simulação! A estrutura foi determinada pelo mesmo grupo de pesquisa do trabalho abaixo (enzima com 46 centros de FeS). Mas, cuidado: as geometrias alternativas podem ser artefato da incidência destrutiva de raios-X sobre o centros metálicos…
  • Para quem ficou impressionado (eu fiquei!) com o “cabo” de 7 a 9 clusters de [FeS] presente no Complexo I, vejam esta enzima com 46 clusters [FeS]! A estrutura contém outras curiosidades como metais de tungstênio, canais para transporte de gases e hidratados, e grupos prostéticos incomuns! Alguém maluco o suficiente para modelar esta belezinha???
  • Estruturas cristalográficas de resolução ultra-aumentada permitem a “observação” de átomos de hidrogênio, pares eletrônicos e até, pasmen, densidade de carga de orbitais de fronteira de metais de transição. Vejam este artigo descrevendo uma proteína de [4Fe-4S] com resolução de 0.48 angstroms! Alguém interessado em construir um modelo híbrido QC/MM para esta proteína e verificar a precisão dos cálculos na reprodução da densidade de carga?

Citocromo bc1 e ciclo-Q

O mecanismo redox no citocromo bc1 (Complexo III mitocondrial), chamado de ciclo-Q, já foi bastante estudado, embora continue ainda discutido e fruto de especulação. Veja abaixo alguns artigos interessantes nesta discussão:

  • Interessante sistema modelo com várias propriedades medidas, útil para testar métodos de simulação para o sítio Qo. Mas a presença de Ru e ligante bipiridina pode ser um desafio: Kramer 2005;
  • Complexo III como um barramento eletrônico-molecular: Dutton & Osyczka 2010
  • Revisão sobre estrutura proteica e reatividade do ciclo Q: Cramer 2011;
  • Revisão atual sobre estruturas cristalográficas: Xia 2013;
  • Restrições termodinâmicas e evolução dos potenciais redox no ciclo-Q em diferentes organismos: Baymann 2016;
  • Identificação de resíduos envolvidos no transporte de H+ no sítio Qo: Daldal 2016;
  • Simulações mais recentes do mecanismo de reação no sítio Qo: Solovyov 2016;
  • Comparação de diversos métodos de cálculo de estrutura eletrônica para determinar a afinidade eletrônica de quinonas: Pantazis 2018.