差异化配体调控黄素依赖型电子分岔中铁硫簇的电子态与耦合信号机制

这篇综述揭示了黄素依赖型电子分岔(FBEB)中[4Fe-4S]簇的谷氨酸配体(E126)通过调控高自旋态和氧化还原电位，实现电子转移的精准耦合。研究通过电子顺磁共振(EPR)和方波伏安法(SWV)证明，Pyrococcus furiosus的NfnSL复合体中，E126→C突变导致铁硫簇g值偏移、电位下降及低场信号消失，阐明了配体差异化在防止电子"短路"和维持能量耦合中的关键作用。

　　

Highlight

差异化配体在电子分岔酶中的作用及电子转移调控

当探讨[4Fe-4S]簇的差异化配体在电子分岔酶中的作用时，必须考虑这些酶如何实现并维持电子分离。以NfnSL为例，它不仅将电子对分岔为双极能级，还能高效地将高、低电位还原当量转化为中电位还原剂，因此需要特定机制来控制电子转移过程，防止能量耗散。

Conclusion

本研究表明，NfnL中近端[4Fe-4S]簇的差异化谷氨酸配体(E126)通过促进高自旋态形成，能够桥接电子分岔和合流过程中看似不利方向的能量壁垒，从而防止电子"短路"并增强热力学耦合。这种谷氨酸介导的高自旋特性使电子能够克服固有能量障碍进行转移，为理解生物电子转移控制提供了新视角。