Revista de química física y biofísica
Acceso abierto

abstracto

Control magnético de la fosforilación enzimática

Anatoly L. Buchachenko y Dmitry A. Kuznetsov

Mecanismo iónico-radical de la fosforilación en los tres procesos de suma importancia – La síntesis enzimática de ATP, la replicación del ADN y la fosforilación enzimática de proteínas, que son tres piedras angulares de la química de la vida, se descubrió utilizando formas isotópicas puras de iones metálicos (magnesio, zinc, calcio) que catalizan la fosforilación enzimática. Está convincentemente probado por los efectos de isótopos magnéticos y campos magnéticos en estos procesos. El mecanismo iónico es inevitable porque en la vía de compresión de los reactivos en cualquier máquina molecular (enzima) se produce una transferencia de electrones que precede a la reacción nucleofílica generalmente aceptada. El mecanismo de radicales iónicos controlado por interacciones magnéticas se activa cuando al menos dos iones metálicos entran en el sitio catalítico: el primero está fuertemente unido al grupo fosfato, el segundo está "libre" y no está unido a los grupos fosfato; actúa como aceptor de electrones, es un actor principal del mecanismo iónico-radical. Este mecanismo también puede desactivarse por la presencia de iones Fe. El mecanismo de radicales iónicos se manifiesta en la síntesis de ATP en mitocondrias aisladas y en organismos vivos completos, así como en la reacción en cadena de la polimerasa ampliamente utilizada para la replicación del ADN. El mecanismo se puede utilizar para estimular la síntesis de ATP y eliminar la deficiencia de ATP en enfermedades cardíacas, controlar la proliferación celular, matar células cancerosas y controlar la estimulación magnética transcraneal contra enfermedades cognitivas.