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J-GLOBAL ID：200902201772901744   整理番号：09A0047837

チトクロームbc₁複合体中Q_p部位でのユビキノールの二電子酸化機構:破れた対称性を用いるB3LYP研究

Mechanism on Two-Electron Oxidation of Ubiquinol at the Q^p Site in Cytochrome bc₁ Complex: B3LYP Study with Broken Symmetry

著者 (5件)： SHIMIZU Moriyuki (Mie Univ., Mie, JPN) ,  KATSUDA Naoki (Mie Univ., Mie, JPN) ,  KATSURADA Takeharu (Mie Univ., Mie, JPN) ,  MITANI Masaki (Mie Univ., Mie, JPN) ,  YOSHIOKA Yasunori (Mie Univ., Mie, JPN)
資料名： Journal of Physical Chemistry B  (Journal of Physical Chemistry B)
巻： 112  号： 47  ページ： 15116-15126  発行年： 2008年11月27日 
JST資料番号： W0921A  ISSN： 1520-6106  CODEN： JPCBFK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ミトコンドリア膜中チトクロームbc₁複合体(Cbc₁)は電子輸送及び/または呼吸系における第三の金属酵素である。Cbc₁はcyt b,cyt c₁及びRieske鉄-硫黄[2Fe-2S]蛋白質(ISP)を含み,Cbc₁はプロトン駆動QサイクルにおけるQ_p部位でユビキノン(UQ)を生じるユビキノール(UQH₂)の二電子酸化を触媒する。最高と最低のスピン状態に対して通常の非制限と破れた対称性を用いるB3LYP法を用いることによってISPクラスタの分子構造と電子構造を調べた。スピン汚染と自然軌道解析によって最低スピン状態の電子構造を決定した。スピン汚染は反強磁性スピン結合対の数を示すことが分かった。また,破れた対称性を用いるB3LYP法によってCbc₁のQ_p部位でUQH₂の酸化機構を調べた。イミダゾラートを有するISPクラスタにおいて,酸化型と最低スピン状態,[(Imz^-)FeS]_oxLSは四種類の可能状態中でエネルギー最低であり,実験的観測と因果関係にある。UQH₂酸化機構では,UQH₂は酸化が起こる前に水素結合によってISPクラスタのイミダゾラートとcyt bのGlu272^-間を結合することを確認した。この結果は実験でも証明されている。この結果はGlu272がUQH₂から最初のプロトン受容体として役立ち,引き続きプロトン結合電子移動がユビセミキノンアニオンからISPクラスタに起こることを支持している。

シソーラス用語： *タンパク質複合体 ,  チトクロームb ,  チトクロームc1 ,  ユビキノール-チトクロームcレダクターゼ ,  電子伝達系 ,  複合酵素系 ,  ユビキノン ,  多価フェノール ,  *酸化還元反応 ,  高スピン状態 ,  励起状態 ,  *分子構造 ,  *電子構造 ,  スピン-スピン相互作用 ,  反強磁性 ,  反応機構 ,  電子移動 ,  プロトン化 ,  密度汎関数法 ,  基底関数系 ,  鉄-硫黄タンパク質 ,  因果律 ,  対称性の破れ ,  触媒反応 ,  自然軌道関数 ,  水素結合 ,  ポリエン ,  フェノールエーテル
準シソーラス用語： Rieske蛋白質 ,  スピン結合 ,  チトクロームbc1複合体 ,  因果関係 ,  低スピン状態

分類 (1件)： 分子構造  (EB03020Y)

物質索引 (1件)： ユビキノール10

タイトルに関連する用語 (6件)： チトクロームbc1複合体 ,  ユビキノール ,  二電子酸化 ,  対称性 ,  B3LYP ,  研究