Time-Resolved Resonance Raman Investigation of Cytochrome Oxidase Catalysis: Observation of a New Oxygen-Isotope Sensitive Raman Band.
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概要
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The reduction of dioxygen by cytochrome oxidase has been investigated, in the time interval between 0.1 and 5.4 ms after initiation of the reaction, by using time-resolved resonance Raman spectroscopy combined with the Artificial Cardiovascular System [Ogura et al., <I>Biochemistry</I>, <B>28</B>, 8022 (1989)]. At 0.5 ms we observed a new oxygen-isotope sensitive Raman band at 356 cm<SUP>−1</SUP> for <SUP>16</SUP>O<SUB>2</SUB>, which shifted down to 341 cm<SUP>−1</SUP> for <SUP>18</SUP>O<SUB>2</SUB>. The temporal behavior of this band was found to be very close to that of another oxygen-isotope sensitive band at 788 cm<SUP>−1</SUP> which had been assigned previously to the Fe(IV)=O stretching mode of the ferryloxo intermediate [Ogura et al., <I>J. Biol. Chem.</I>, <B>265</B>, 14721(1990)]. However, the fact that the 788 cm<SUP>−1</SUP> band shifts to a higher frequency (802 cm<SUP>−1</SUP>) in <SUP>2</SUP>H<SUB>2</SUB>O, taken together with the present detection of two oxygen-isotope sensitive bands, prompts us to suggest an alternative assignment; namely, that these bands arise from the O<SUP>−</SUP>–O<SUP>−</SUP> (788 cm<SUP>−1</SUP>) and Fe(III)–O<SUP>−</SUP> (356 cm<SUP>−1</SUP>) stretching modes of the Fe(III)–O<SUP>−</SUP>–O<SUP>−</SUP>–H intermediate. This conclusion forces a reconsideration of the currently accepted view of cytochrome oxidase catalysis.
- 公益社団法人 日本化学会の論文
著者
-
Kitagawa Teizo
Instisute For Molecular Science Okazaki National Research Institutes
-
Shinzawa-itoh Kyoko
Department Of Life Science University Of Hyogo
-
Ogura Takashi
Institute For Molecular Science Okazaki National Research Institutes
-
Yoshikawa Shinya
Department Of Life Science Graduate School Of Life Science University Of Hyogo
-
Takahashi Satoshi
Institute for Laser Science, University of Electro-Communications, Chofu, Tokyo 182-8585, Japan
-
Kitagawa Teizo
Institute for Molecular Science, Okazaki National Research Institutes/The Graduate University for Advanced Studies
-
Yoshikawa Shinya
Department of Life Science, Faculty of Science, Himeji Institute of Technology
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