Lezione 9 - CERM

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Il Metalloma<br />

Struttura e reattività di metalloproteine<br />

Proteine di trasferimento elettronico


Potenziali di riduzione


Rame – Cu(I) e Cu(II)


Classificazione<br />

<br />

In base alle caratteristiche<br />

spettroscopiche dei siti di rame,<br />

essi sono stati suddivisi in 4<br />

classi principali


UV-vis<br />

CD<br />

EPR


Rame di Tipo I<br />

Piccole proteine blu<br />

Auracyanin<br />

Azurin<br />

Phytocyanin family<br />

Plastocyanin family<br />

Rusticyanin<br />

Blue ossidasi<br />

Ascorbate oxidase<br />

Ceruloplasmin<br />

Laccase<br />

Nitrito reduttasi


Rame di Tipo I<br />

Azurin<br />

Plastocyanin<br />

Amicyanin<br />

CBP<br />

Rusticyanin<br />

pseudoAzurin<br />

Stellacyanin


Il colore blu<br />

S<br />

Forte legame π tra lo S<br />

della cisteina nel piano<br />

e l’orbitale dx 2 -y 2 del Cu<br />

contenente l’elettrone<br />

spaiato<br />

Cu 1.5+ S 1.5- N<br />

N<br />

Cu<br />

N<br />

N


Geometria


Spettri elettronici<br />

Classici<br />

Perturbati<br />

Plastocyanin<br />

450<br />

600<br />

Stellacyanin<br />

450<br />

600<br />

Rusticyanin<br />

450<br />

600<br />

400 600 800<br />

nm<br />

400 600 800<br />

nm<br />

400 600 800<br />

nm


Spettro NMR della plastocianina<br />

ppm<br />

A C,D 1<br />

δ( H)<br />

B F<br />

G<br />

E<br />

2000 1500 1000 500 0<br />

60 50 40 30 20 10 0 ppm<br />

1<br />

δ( H)


NMR e X-ray


La geometria dell’avvolgimento<br />

PsAz<br />

Rc<br />

St<br />

Pc<br />

Azu<br />

Ami


Proprietà red-ox<br />

E (mV)<br />

Cu(II)/Cu(I) 115<br />

Stellacyanin 184<br />

Auracyanin 240<br />

Amicyanin 261<br />

pseudoAzurin 266<br />

Azurin 276<br />

Umecyanin 285<br />

Mavicyanin 285<br />

CBP 317<br />

Plastocyanin 370<br />

Rusticyanin 680


Cosa determina l’alto potenziale di<br />

riduzione<br />

L’orbitale “redox” e’ il dx 2 -y 2<br />

La geometria tetraedrica distorta abbassa<br />

l’energia di questo orbitale rispetto ai<br />

complessi tetragonali tipici di questo ione<br />

metallico<br />

Interazioni S-Cu

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