Structure of a Zinc Porphyrin-Substituted Bacterioferritin and Photophysical Properties of Iron Reduction

化学 光化学 卟啉 原卟啉IX 吸收(声学) 结晶学 材料科学 有机化学 复合材料 光动力疗法
作者
Brenda S. Benavides,Silvano R. Valandro,Daniela Cioloboc,A.B. Taylor,Kirk S. Schanze,Donald M. Kurtz
出处
期刊:Biochemistry [American Chemical Society]
卷期号:59 (16): 1618-1629 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acs.biochem.9b01103
摘要

The iron storage protein bacterioferritin (Bfr) binds up to 12 hemes b at specific sites in its protein shell. The heme b can be substituted with the photosensitizer Zn(II)-protoporphyrin IX (ZnPP), and photosensitized reductive iron release from the ferric oxyhydroxide {[FeO(OH)]n} core inside the ZnPP-Bfr protein shell was demonstrated [Cioloboc, D., et al. (2018) Biomacromolecules 19, 178–187]. This report describes the X-ray crystal structure of ZnPP-Bfr and the effects of loaded iron on the photophysical properties of the ZnPP. The crystal structure of ZnPP-Bfr shows a unique six-coordinate zinc in the ZnPP with two axial methionine sulfur ligands. Steady state and transient ultraviolet–visible absorption and luminescence spectroscopies show that irradiation with light overlapping the Soret absorption causes oxidation of ZnPP to the cation radical ZnPP•+ only when the ZnPP-Bfr is loaded with [FeO(OH)]n. Femtosecond transient absorption spectroscopy shows that this photooxidation occurs from the singlet excited state (1ZnPP*) on the picosecond time scale and is consistent with two oxidizing populations of Fe3+, which do not appear to involve the ferroxidase center iron. We propose that [FeO(OH)]n clusters at or near the inner surface of the protein shell are responsible for ZnPP photooxidation. Hopping of the photoinjected electrons through the [FeO(OH)]n would effectively cause migration of Fe2+ through the inner cavity to pores where it exits the protein. Reductive iron mobilization is presumed to be a physiological function of Bfrs. The phototriggered Fe3+ reduction could be used to identify the sites of iron mobilization within the Bfr protein shell.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
wanghao发布了新的文献求助10
1秒前
在水一方应助lmp采纳,获得10
1秒前
3秒前
搜集达人应助ppjkq1采纳,获得10
3秒前
4秒前
5秒前
5秒前
何牧完成签到,获得积分10
8秒前
勤奋幻柏发布了新的文献求助10
10秒前
可靠老头发布了新的文献求助10
11秒前
丰富语蕊应助wanghao采纳,获得10
12秒前
12秒前
13秒前
16秒前
16秒前
Wei完成签到,获得积分10
17秒前
SciGPT应助Gabvin采纳,获得10
17秒前
19秒前
开放的馒头完成签到,获得积分20
19秒前
隐形羿完成签到 ,获得积分10
20秒前
阿q完成签到,获得积分20
22秒前
22秒前
深情安青应助勤奋幻柏采纳,获得10
23秒前
小蚂蚁发布了新的文献求助10
23秒前
瘦瘦山芙发布了新的文献求助10
24秒前
hy完成签到 ,获得积分10
25秒前
司徒宝完成签到,获得积分10
25秒前
song发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
25秒前
27秒前
檀恋爱发布了新的文献求助10
27秒前
巨大的小侠完成签到,获得积分10
27秒前
安详冰夏完成签到,获得积分10
28秒前
乐乐应助坦率的鸡翅采纳,获得10
28秒前
临子发布了新的文献求助10
31秒前
星辰大海应助欧耶椰椰采纳,获得10
31秒前
32秒前
Mxx完成签到 ,获得积分20
33秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Analytical Separation Science 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7547412
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9130912
关于积分的说明 19508427
捐赠科研通 7141358
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3259633
关于科研通互助平台的介绍 2426467
邀请新用户注册赠送积分活动 2248178