Связывание Mn(II) и последующее окисление мультикупровой оксидазой MnxG, исследованные методом спектроскопии электронного парамагнитного резонанса

С помощью спектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) исследовали динамику образования твердой фазы марганца (в форме MnOx) мультикупровым оксидазосодержащим белковым комплексом Mnx. Спектры ЭПР непрерывного действия (CW) образцов Mnx, подготовленных на воздухе и затем взаимодействовавших с Mn(II) в течение 7–600 с, свидетельствуют о быстром окислении марганца в субстрате; процесс описывается двухфазной псевдопервопорядковой кинетикой с коэффициентами скорости k(1obs) = 0.205 ± 0.001 с(−1) и k(2obs) = 0.019 ± 0.001 с(−1). Этот процесс протекает примерно в те же сроки, что и образование твердой фазы MnOx in vitro при большом избытке Mn(II). Кроме того, спектроскопические данные, полученные методами ЭПР непрерывного действия и импульсного ЭПР, свидетельствуют о наличии в реакционных смесях по меньшей мере трех классов содержащих Mn(II) форм: (i) водного Mn(II), (ii) специфически связанного одноядерного иона Mn(II), координированного с комплексом Mnx одним азотсодержащим лигандом, и (iii) димерной формы Mn(II) со слабым обменным взаимодействием. Эти результаты дают новые сведения о молекулярном механизме минерализации марганца.