Flavodoxin: A platform for characterizing the electrnic structure and magnetic properties of the neutral semiquinone state in flavoproteins

Анотація

Флаводоксини — це тип флавопротеїнів, які функціонують як носії заряду (електронів) у кількох метаболічних процесах бактерій, ціанобактерій та зелених водоростей. Хоча їхні фізіологічні функції можуть здаватися скромними в межах родини флавопротеїнів, яка включає ферменти в різних метаболічних шляхах, репарації ДНК та магніторецепції, вони відіграли вирішальну роль у з’ясуванні електронної структури та магнітних властивостей нейтрального семіхінонового стану у флавопротеїнах. Це пов’язано з легкістю отримання семіхінонного (парамагнітного) стану з високим виходом, а також із можливістю отримання та характеризації мутантів флаводоксину або флаводоксинів, що містять модифікований флавіновий активний центр, наприклад, ізотопно мічені ізоалоксазинові кільця або різні аналоги флавіну. У цьому мініогляді описано уявлення про електронну структуру та магнітні властивості флаводоксину Anabaena, отримані переважно за допомогою методів електронного парамагнітного резонансу. Ці результати порівнюються з результатами, отриманими для інших флавопротеїнів, а їхня значущість аналізується для кращого розуміння флавопротеїнів загалом, як для з’ясування їхніх різних механізмів, так і для проєктування нових біоінспірованих матеріалів.