МОЛЕКУЛЯРНАЯ ДИНАМИКА В ФОТОИНДУЦИРОВАННОМ ПЕРЕНОСЕ ЭЛЕКТРОНА В СПИН-МЕЧЕНОМ A-ХИМОТРИПСИНЕ
Белоногова О. В., Лихтенштейн Г. И.
Институт проблем химической физики РАН, Черноголовка Московской обл.; *Университет Бен-Гуриона, химический факультет, Беэр -Шева, Израиль
Цель работы - используя
методы ЭПР, люминесценции и мессбауэровской спектроскопии, установить
корреляцию между константой скорости переноса электрона в донорно-акцепторной
паре в модифицированном a-химотрипсине (a-ХТ) и параметрами микродинамики
и микрополярности. Внутренняя триптофановая группа a-ХТ в возбужденном
синглетном состоянии являлась донором, нитроксильная метка, ковалентно
связанная с метионином-192 a-ХТ, - акцептором. Обе группы
локализованы в районе активного центра фермента. Эта система интересна
тем, что кинетика переноса электрона и локальная динамика и полярность
контролировались в одно и то же время и в одном и том же месте.
Измерения проводили для сухих и увлажненных препаратов белка,а
также для a - ХТ, встроенного в обращенные мицеллы. Было
показано, что изменения константы скорости фотовосстановления
коррелируют с изменениями параметров локальной динамики микроокружения
донороно-акцепторной пары, регистрируемой методами ЭПР и люминесценции.
Следует отметить, что вращение спиновой метки с tс Ј 2.10-7с
и заметное увеличение константы скорости фотовосстановления наблюдалось
только для увлажненных образцов, в сухих препаратах оба процесса
(фотовосстановление и движение с tс Ј 2.
10-7 с) не наблюдались. В случае a-ХТ, встроенного
в обращенные мицеллы АОТ, скорость фотовосстановления нитроксильного
фрагмента (акцептора) триптофановым остатком a-ХТ в возбужденном
состоянии (донором) измерялась в зависимости от степени гидратации
АОТ (R=[H2O]/[AOT]). Показано, что при R~15-20
наблюдается минимальная скорость переноса электрона, которая коррелирует
с максимальной каталитической активностью в этой системе и максимальной
"жесткостью" активного центра. Работа поддержана РФФИ,
грант № 96-04-49799.