Emploi de la spectroélectrochimie en couche mince pour la réduction du fer de la ferritine sur électrode de platine

Laboratoire de génie chimique et électrochimie, laboratoire de génie chimique, CNRS, URA 192, université Paul-Sabatier, 118, route de Narbonne, 31062 Toulouse Cedex, France.

Résumé

La spectroélectrochimie en couche mince est utilisée pour l'étude de la réduction du fer(III) contenu à l'intérieur de la ferritine. Le médiateur d'oxydo-réduction est la flavine mononucléotide, composé qui assure le relai électronique dans les organismes. L'électrochimie en couche mince, réalisée sur les mélanges ferritine-flavine, avec ou sans complexant, montre que la cinétique de sortie du fer(II) hors de la coquille protéique et le nombre de fer(III) réductibles dépendent du potentiel normal apparent du médiateur. L'analyse spectrocoulométrique conduit à un bilan électronique pour les réductions séparées du fer(III) et de la flavine mononucléotide. D'autre part le Fe(III) forme un complexe avec FMN tandis que Fe(ll) se complexe avec la forme semi-quinonique de la flavine. Un calcul thermodynamique permet de rendre compte du rôle du médiateur et du ligand du fer(ll)

Abstract

Thin layer spectroelectrochemistry is used to study the Fe(III) reduction in the shell of the ferritin. Comparison between electrochemistry measurements performed on ferritin - oxidoreduction mediator (flavin mononucleotide) mixtures with and without 2.2'-bipyridine shows that a mediator is necessary in order to perform Fe(III) reduction. The rate of release of Fe(II) from the shell and the total number of Fe(III) réductible depend on the apparent standard potential of the mediator system. A spectrocoulometric analysis leads to a separated electron balance for Fe(III) and FMN reductions. Moreover a comparison with electrochemistry of Fe(III) salts and FMN mixtures shows that Fe (III) is chelated by FMN whereas Fe(II) is chelated by the semiquinonic flavinic intermediate. A thermodynamic calculation is used to confirm the rôle played by the mediator and the iron(II) ligand.