Metalli di transizione nella catalisi: La relazione funzionale dei cluster Fe-S e dei sistemi enzimatici contenenti cofattori di molibdeno o tungsteno

Titolo originale:

Transition Metals in Catalysis: The Functional Relationship of Fe-S Clusters and Molybdenum or Tungsten Cofactor-Containing Enzyme Systems

Contenuto del libro:

I centri ferro-zolfo (FeS) sono cofattori proteici essenziali in tutte le forme di vita. Sono coinvolti in molti processi biologici chiave.

In particolare, i centri Fe-S non solo servono come cofattori enzimatici nella catalisi e nel trasferimento di elettroni, ma sono anche indispensabili per la biosintesi di cofattori complessi contenenti metalli. Tra questi cofattori vi sono i cofattori del molibdeno (Moco) e del tungsteno (Wco). Sia la biosintesi di Moco/Wco che l'assemblaggio di cluster Fe-S sono altamente conservati in tutti i regni della vita.

Dopo la formazione, i cluster Fe-S vengono trasferiti a proteine carrier, che li inseriscono nelle apo-proteine riceventi. I cofattori Moco/Wco sono costituiti da un composto triciclico di pterina, con il metallo coordinato al suo unico gruppo ditiolene.

La biosintesi di Moco/Wco inizia con una fase dipendente dal cluster Fe-S che coinvolge la chimica radicale/S-adenosilmetionina (SAM). L'attuale mancanza di conoscenze sulla connessione dell'assemblaggio/biosintesi di cofattori complessi contenenti metalli è dovuta alla pura complessità della loro sintesi per quanto riguarda sia la regolazione (genetica) sia l'assemblaggio (chimico) dei centri metallici.

Gli studi su questi cofattori metallici/enzimi contenenti cofattori sono importanti per comprendere i processi cellulari fondamentali. Inoltre, forniranno una visione completa della complessa biosintesi e del meccanismo catalitico dei metalloenzimi che sono alla base delle malattie umane legate ai metalli.