Оксидные кластеры природного происхождения

Биохимики – исследователи белка, хранящего молибден в бактериальных клетках, объединились с неорганиками для определения строения центральной полости белка.

Результаты исследования привносят важную информацию для понимания закономерностей синтеза металлокластеров, основанного на белковом шаблоне, а также о процессах нуклеации кластеров, основанных на молекулярном уровне. Исследованный белок может быть использован как «нанопробирка» для дальнейшего изучения химии кластеров.

Структура белка для хранения молибдена/вольфрама. (Атомы вольфрама полиядерного кластерного оксида вольфрама обозначены желтым).

Ахим Мюллер (Achim Müller) из Университета Билефельда давно известен химикам-неорганикам, благодаря большому количеству синтезированным им наноструктур на основе кластеров оксидов молибдена. Его группа объединилась с группой Ульриха Эрмлера (Ulrich Ermler) для изучения структуры металлокомплексов, содержащихся в хранящем молибден белке (MoSto) бактерии Azotobacter vinelandii.

Белок может связать около 100 атомов молибдена, играя роль резервуара для металла, необходимого для функционирования ряда ферментов, включая нитрогеназу. Исследователи обнаружили, что замена молибденсодержащих полиоксометаллатных кластеров в белке MoSto оксидом свинца увеличивает его структурную устойчивость, позволяя осуществлять анализ.

Изучение структуры белка методом РСА показало, что белок состоит из трех пар субъединиц, расположенных симметрично (ось симметрии – C3) вокруг большой центральной полости. Стены полости представляют собой специфично связывающие металл сайты, занятые 14 кластерами оксида вольфрама. Организация кластеров в белке напоминает самоорганизацию кластеров, искусственно синтезированных Мюллером.

www.chemport.ru