チオシアン酸塩の1-電子酸化によって生成されたシアン化物による同時不活性化のチオシアン酸酸化における西洋ワラディッシュペルオキシダーゼの低い触媒転換

SCN-を酸化するための西洋ワラディッシュペルオキシダーゼ（HRP）の触媒転換 - は、最適pHでのラクトペルオキシダーゼ（LPO）の触媒よりも100倍低いです。メカニズムを研究している間、HRPは、SCN-およびH2O2とインキュベートした場合、400 m-1 min-1の2次速度定数で、擬似第1次速度で可逆的に不活性化されることがわかりました。SCN-酸化の遅い速度は、フリーラジカルトラップ、5-5-ジメチル-1-ピロリンN-オキシドまたはアルファフェニル - テルト - ブチルニトロンの存在下で数倍増加し、フリーラジカルまたはラジカル由来の由来の役割を示唆しています不活性化の製品。スペクトル研究は、408 nmの等筋点を介して418から402 nmから402 nmまでの時間依存的なスペクトルシフトによって証明されるように、低濃度でのScn-が1電子移動により化合物IIをゆっくりとネイティブ状態にすることを示しています。より高い濃度のSCN-の存在下では、新しい安定したソレットピークが421 nmに現れ、540 nmに目に見えるピークがあります。これは不活性化酵素の特性です。SCN-の1電子酸化産物は、硫黄中心のチオシアン酸ラジカルの5-5-ジメチル-1-ピロリンN-酸化物付加物として、電子スピン共鳴分光法によって同定されました（AN = 15.0 gおよびAbetah = 16.5 g）。SCNおよびH2O2の存在下での酵素の不活性化は、ヨウ化物やガイアコールなどの電子ドナーによって防止されます。結合研究は、ヨウ化物とグアイコルの両方がSCNと競合し、SCN結合部位またはその近くで結合し、不活性化を防ぐことを示しています。不活性化酵素のスペクトル特性は、天然のHRP-CN複合体のスペクトル特性とまったく同じです。定量的測定は、SCN-およびH2O2とインキュベートすると、HRPがLPOよりも10倍高いCN-を生成することを示しています。HRPはLPOよりもCN-より高い親和性を持っているため、LPOの場合には観察されないSCN酸化中にCN-形成によって同時に不活性化されます。この研究はさらに、HRPがチオシアン酸ラジカルの中間形成と2つの1電子転移との酸化酸化を触媒することを明らかにしています。ラジカルは二量体になり、チオシアノゲン（SCN）2を形成し、加水分解してCn-を形成します。LPOは2電子移動メカニズムを介した主要な安定酸化生成物としてOSCNを形成するため、少量でCNによって形成されることによって有意に不活性化されません。

The catalytic turnover of horseradish peroxidase (HRP) to oxidize SCN- is a hundredfold lower than that of lactoperoxidase (LPO) at optimum pH. While studying the mechanism, HRP was found to be reversibly inactivated following pseudo-first order kinetics with a second order rate constant of 400 M-1 min-1 when incubated with SCN- and H2O2. The slow rate of SCN- oxidation is increased severalfold in the presence of free radical traps, 5-5-dimethyl-1-pyrroline N-oxide or alpha-phenyl-tert-butylnitrone, suggesting the plausible role of free radical or radical-derived product in the inactivation. Spectral studies indicate that SCN- at a lower concentrations slowly reduces compound II to native state by one-electron transfer as evidenced by a time-dependent spectral shift from 418 to 402 nm through an isosbestic point at 408 nm. In the presence of higher concentrations of SCN-, a new stable Soret peak appears at 421 nm with a visible peak at 540 nm, which are the characteristics of the inactivated enzyme. The one-electron oxidation product of SCN- was identified by electron spin resonance spectroscopy as 5-5-dimethyl-1-pyrroline N-oxide adduct of the sulfur-centered thiocyanate radical (aN = 15.0 G and abetaH = 16.5 G). The inactivation of the enzyme in the presence of SCN- and H2O2 is prevented by electron donors such as iodide or guaiacol. Binding studies indicate that both iodide and guaiacol compete with SCN- for binding at or near the SCN- binding site and thus prevent inactivation. The spectral characteristics of the inactivated enzyme are exactly similar to those of the native HRP-CN- complex. Quantitative measurements indicate that HRP produces a 10-fold higher amount of CN- than LPO when incubated with SCN- and H2O2. As HRP has higher affinity for CN- than LPO, it is concurrently inactivated by CN- formed during SCN- oxidation, which is not observed in case of LPO. This study further reveals that HRP catalyzes SCN- oxidation by two one-electron transfers with the intermediate formation of thiocyanate radicals. The radicals dimerize to form thiocyanogen, (SCN)2, which is hydrolyzed to form CN-. As LPO forms OSCN- as the major stable oxidation product through a two-electron transfer mechanism, it is not significantly inactivated by CN- formed in a small quantity.