Pochopení chlorofylů: Centrální hořečnatý iont a fytyl jako strukturní determinanty

Fytol, alkohol C20 esterifikující propionát C-173, a iont Mg2+ chelatovaný v centrální dutině jsou konzervativní strukturní složky chlorofylů. Pro vyhodnocení jejich intramolekulárních strukturních účinků jsme připravili řadu derivátů bakteriochlorofylu a bez obsahu kovů a fytolu a použili je jako modelové chlorofyly. Podrobná spektroskopická studie modelových pigmentů odhalila významné rozdíly ve spektrálních charakteristikách fytylovaných a nefytylovaných pigmentů. Jejich analýza z hlediska solvatochromismu a axiální koordinace ukazuje, jak centrální Mg a fytylový zbytek formují vlastnosti pigmentu. Překvapivě nemá přítomnost/absence centrálního Mg žádný vliv na solvatochromismus (bakterio)chlorofylového π-elektronového systému a hydrofobnost fytylu nezasahuje do prvního solvatačního obalu chromoforu. Oba zbytky však významně ovlivňují konformaci makrocyklu pigmentu a odstranění jednoho z nich zvyšuje flexibilitu makrocyklu. Chelát Mg má na makrocyklus zplošťující účinek, zatímco objemný fytylový zbytek zřejmě řídí konformaci chromoforu prostřednictvím sterických interakcí s kruhem V a jeho substituenty. Analýza spektroskopických vlastností bakteriochlorofylidu (volné kyseliny) ukazuje, že esterifikace propionátu C-173 je v chlorofylech nezbytná, protože karboxylová skupina může působit jako silný chelátor centrálního Mg. Tato pozorování naznačují, že zkrácené chlorofyly používané v teoretických studiích nejsou vhodné jako modely nativních chromoforů, zejména pokud se mají modelovat jemné efekty.

.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.