リボヌクレオチドレダクターゼの二核鉄中心にあるムーオキソブリッジのラマンスペクトル証拠

大腸菌リボヌクレオチドレダクターゼのB2サブユニットのラマンスペクトルは、タンパク質のネイティブおよびラジカルの形態の両方で二核鉄中心の370 nmの電子遷移と共鳴していると思われる496 cm-1でピークを示しています。タンパク質をH218Oに曝露すると、ピークが481 cm-1にシフトします。これは、振動モードが酸素が溶媒と交換できるFe-O部分によるものであることを示しています。酸素交換の速度（KOBSD = 8.3 x 10-4 S-1）は、MU-OXOブリッジ構造と一致しています。Fe-O振動がD2Oでより低い周波数にシフトできないため、酸素のプロトン化はほとんどありません。代わりに、振動周波数は徐々に増加し、時間は70％で3時間後に最大値502 cm-1になり、70％D2Oで3時間後に最大値602 cm-1になります。どうやら、連続したタンパク質官能基の重水は、二核鉄中心の構造にわずかな変化を引き起こします。タンパク質B2におけるFe-O-Feグループの共振ラマン特性は、ヘメリトリンのMu-Oxo橋渡しされた二核鉄中心について以前に報告されたものと類似しています。2つのタンパク質間のさらなる類似性は、高度なアルファヘリカル含有量です。循環二色性測定は、この値をリボヌクレオチドレダクターゼのB2サブユニットで約60％にします。

The Raman spectrum of the B2 subunit of Escherichia coli ribonucleotide reductase shows a peak at 496 cm-1 that appears to be in resonance with the 370-nm electronic transition of the binuclear iron center in both the native and radical-free forms of the protein. Exposure of the protein to H218O causes the peak to shift to 481 cm-1, indicating that the vibrational mode is due to an Fe-O moiety in which the oxygen can exchange with solvent. The rate of oxygen exchange (kobsd = 8.3 x 10-4 s-1) is consistent with a mu-oxo-bridged structure. Protonation of the oxygen is unlikely since the Fe-O vibration fails to shift to lower frequency in D2O. Instead, there is a gradual increase in the vibrational frequency with time to a maximum value of 502 cm-1 after 3 h in 70% with time to a maximum value of 602 cm-1 after 3 h in 70% D2O. Apparently, the deuteration of successive protein functional groups causes a slight alteration in the structure of the binuclear iron center. The resonance Raman characteristics of the Fe-O-Fe group in protein B2 are similar to those previously reported for the mu-oxo-bridged binuclear iron center in hemerythrin. A further similarity between the two proteins is the high degree of alpha-helical content. Circular dichroism measurements place this value at approximately 60% for the B2 subunit of ribonucleotide reductase.