A Ferric–Peroxo Intermediate in the Oxidation of Heme by IsdI
Notice bibliographique
Résumé
The canonical heme oxygenases (HOs) catalyze heme oxidation via a heme-bound hydroperoxo intermediate that is stabilized by a water cluster at the active site of the enzyme. In contrast, the hydrophobic active site of IsdI, a heme-degrading enzyme from Staphylococcus aureus, lacks a water cluster and is expected to oxidize heme by an alternative mechanism. Reaction of the IsdI-heme complex with either H2O2 or m-chloroperoxybenzoic acid fails to produce a specific oxidized heme iron intermediate, suggesting that ferric-hydroperoxo or ferryl derivatives of IsdI are not involved in the catalytic mechanism of this enzyme. IsdI lacks a proton-donating group in the distal heme pocket, so the possible involvement of a ferric-peroxo intermediate has been evaluated. Density functional theory (DFT) calculations indicate that heme oxidation involving a ferric-peroxo intermediate is energetically accessible, whereas the energy barrier for a reaction involving a ferric-hydroperoxo intermediate is too great in the absence of a proton donor. We propose that IsdI catalyzes heme oxidation through nucleophilic attack by the heme-bound peroxo species. This proposal is consistent with our previous demonstration by nuclear magnetic resonance spectroscopy that heme ruffling increases the susceptibility of the meso-carbon of heme to nucleophilic attack.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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