Understanding chlorophylls: Central magnesium ion and phytyl as structural determinants

Phytol, un alcool C20 care esterifică propionatul C-173, și ionul Mg2+ chelat în cavitatea centrală, sunt constituenți structurali conservatori ai clorofilelor. Pentru a evalua efectele structurale intramoleculare ale acestora, am preparat o serie de derivați ai bacterioclorofilei a fără metale și fitile și i-am aplicat ca model de clorofilă. Un studiu spectroscopic detaliat asupra pigmenților model relevă diferențe semnificative în ceea ce privește caracteristicile spectrale ale pigmenților fitilați și nefitilați. Analiza acestora din punct de vedere al solvatocromismului și al coordonării axiale arată modul în care Mg central și reziduul de fitile modelează proprietățile pigmentului. În mod surprinzător, prezența/absența Mg-ului central nu are nici un efect asupra solvatocromismului sistemului de electroni π al (bacterio)clorofilei, iar hidrofobicitatea lui phytyl nu interferează cu prima coajă de solvatare a cromoforului. Cu toate acestea, ambele reziduuri influențează în mod semnificativ conformația macrociclului pigmentului, iar eliminarea oricăruia dintre reziduuri crește flexibilitatea macrociclului. Chelarea Mg are un efect de aplatizare asupra macrociclului, în timp ce reziduul voluminos phytyl pare să controleze conformația cromoforului prin interacțiuni sterice cu inelul V și substituenții săi. Analiza proprietăților spectroscopice ale bacterioclorofilidei (acid liber) arată că esterificarea propionatului C-173 este necesară în cazul clorofilelor, deoarece gruparea carboxil poate acționa ca un puternic chelator al Mg-ului central. Aceste observații implică faptul că clorofilele trunchiate utilizate în studiile teoretice nu sunt adecvate ca modele ale cromoforilor nativi, în special atunci când trebuie modelate efecte fine.

.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.