Vendredi 17 Avril 2009
CEA
Etude du couplage entre transfert d’électron et transfert de proton dans un Photosystème II contenant de la 3-fluorotyrosine.
J Am Chem Soc (2009) 131, 4425-4433
CEA
L’influence de la force motrice sur le couplage entre transfert d’électron et transfert de proton dans un système biologique a été étudiée dans une enzyme, le photosystème II, où une tyrosine, intermédiaire redox d’une chaîne de transfert d’électron, a été remplacée par une 3-fluorotyrosine.
La nature du couplage entre transfert de proton et d’électron dans de nombreux systèmes biologiques n’est pas connue avec certitude. Une équipe de l’iBiTec-S en collaboration avec une équipe de l’IBPC (Paris) ont étudié ce couplage dans le photosystème II. Pour cela, ils ont modifié la différence d’énergie libre entre l’accepteur et le donneur d’électron, i.e. entre la chlorophylle centre, dénommée P680, et la tyrosine Z respectivement. Le potentiel redox de P680 a été modifié en changeant son ligand axial par mutagenèse dirigée (His198 remplacée par une Ala) et la tyrosine Z a vu à la fois son pK et son potentiel redox modifiés en la remplaçant par de la 3-fluorotyrosine. La mesure de la vitesse du transfert d’électron en fonction de la température montre qu’aux pH>7, le groupement phénolique de la tyrosine est impliqué dans une liaison hydrogène avec l’histidine 190 voisine et l’oxydation de la tyrosine Z est contrôlée par la déprotonation au préalable de la fonction phénolique, le transfert proton/électron est alors séquentiel. Par contre pour des pH<7, l’histidine étant doublement protonée, elle ne peut plus être impliquée dans une liaison hydrogène avec la tyrosine et un transfert concerté proton/électron est alors observé. Ces expériences suggèrent donc que les liaisons H et les ponts salins présents ou non dans le site actif sont déterminants pour le transfert concerté proton/électron.
Rappaport F, Boussac A, Force DA, Peloquin J, Brynda M, Sugiura M, Un S, Britt RD, Diner BA. (2009). Probing the coupling between proton and electron transfer in photosystem II core complexes containing a 3-fluorotyrosine. J Am Chem Soc. 131(12):4425-33.