Clivage radiolytique des ponts disulfure des protéines

¹ INSERM Unité 219, Institut-Curie-Biologie, Centre Universitaire, 91405 Orsay Cedex, France.
² Laboratoire de Chimie-Physique, CNRS URA 400, Université Paris V, 45, rue des Saints-Pères, 75270 Paris Cedex 06, France.

Résumé

La réduction des ponts disulfure de l’apo- Riboflavin-Binding Protein (apoRBP) par les radicaux [math] a été étudiée en radiolyse γ et pulsée. En radiolyse γ, on observe une réaction en chaîne étroitement dépendante du pH. L’étude par radiolyse pulsée montre la formation du radical disulfure anion ou protoné. Le déclin de ce radical apparaît comme un processus complexe faisant intervenir en parallèle des étapes intramoléculaires et intramoléculaires. Un schéma cinétique est décrit.

Abstract

The reduction of the disulfide bonds in apo-Riboflavin-Binding Protein (apoRBP) by the [math] radical occurred under y-ray irradiation as a chain reaction whose efficiency increased upon acidification of the medium, with an apparent pK_a around 5. Pulse-radiolysis analysis showed a rapid one-electron oxidation of the disulfide bonds yielding the anionic [math] or protonated [math] H form (pK_a 4.75) of the disulfide radical. The rate constant of [math] uptake by apoRBP was 7-fold faster at pH 3 than at pH 8.

The main decay path of [math]H under acidic conditions consisted of the rapid formation of a thiyl radical intermediate |S’ MS in equilibrium with the closed, cyclic form. The thiyl radical reacted with formate generating the disulfhydryl compound [math] plus one mole of the [math] radical propagating the chain reaction.

At pH 8 the disulfide radical anion [math] decayed via intramolecular and/or intermolecular routes including disproportionation, protein-protein crosslinking, non-dismutative recombination processes, and reaction with sulfhydryl groups in pre-reduced systems.