Synthèse et réactivité vis-à-vis des métaux d'espèces oxydées dérivées du soufre (thiosulfinates et thiosulfonates) : nouvelle alternative à l'oxydation post-traductionnelle de la nitrile hydratase
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Cyclic pseudopeptidic thiosulfinates (S(O)-S) and thiosulfonates (S(O2)-S) have been synthetized and trapped after cleavage of the S-S bond by alkalin hydrolysis with metallic cations such as NiII, CoIII and ZnII. The “opening” of thiosulfinates is selective, and the trapping of the open specie affords selectively thiolato/sulfinato complexes. The thiosulfonate was trapped by the same procedure and afford a mixture of complexes. We have then proposed that the active site of nitrile hydratase, a metallic cation (FeIII ou CoIII) coordinated by two nitrogen of peptidic amides and three cysteines, two of them being post-translationaly oxidized respectively into sulfinate and sulfenate, could be formed passing through a thiosulfinate or a thiosulfonate intramolecular intermediate. The selective oxidation of the diamidato/thiolato/sulfinato cobalt complex obtained by trapping the thiosulfinate which mimic the mean plane of Nhase with CoIII afforded a mixed valence trinuclear complex CoIIICoIICoIII in which the CoIII have a diamidate/sulfinate/sulfenate coordination sphere and an axial hydroxide, which validates chemically the hypothesis of an intramolecular thiosulfinate intermediate for the post-translational oxidation of NHase. Within the conditions, trapping the central CoII afforded two sulfinato/sulfenato mononuclear complexes, one stable diisocyanide complex, and its aquo/isocyanide unstable analog. Those three complexes mimic for the first time the mean plane of NHase AND the oxydation of the sulfur. Their IR properties propose that the weakness of the S=O vibration in the IR spectrum of Nhase is du to the presence as the same time of a sulfinate and a sulfenate.
Abstract FR:
Des thiosulfinates (S(O)-S) et thiosulfonates (S(O2)-S pseudopeptidiques cycliques ont été synthétisés et piégés après rupture de la liaison S-S par hydrolyse alcaline par des sels métalliques tels que NiII, CoIII et ZnII. L’« ouverture » des thiosulfinates est sélective et le piégeage de l’espèce ouverte conduit sélectivement à des complexes thiolato/sulfinato. Le piégeage du thiosulfonate par du CoIII par la même procédure conduit à un mélange de complexes. Nous avons proposé que le site actif de la nitrile hydratase, constitué d’un cation métallique (FeIII ou CoIII) coordonné par deux azotes d’amides peptidiques et par trois cystéines dont deux sont oxydées post-traductionnellement, en sulfinate et sulfénate, soit formé en passant par un intermédiaire thiosulfinate ou thiosulfonate intramoléculaire. L’oxydation du complexe de cobalt diamidato/sulfinato/thiolato obtenu par le piégeage du thiosulfinate mimant le plan moyen de la NHase a été oxydé sélectivement en un complexe trinucléaire à valence mixte CoIIICoIICoIII dont les CoIII ont une sphère de coordination diamidate/sulfinate/sulfénate et un pont hydroxo en axial, validant ainsi chimiquement l’hypothèse de passage par un thiosulfinate. Le piégeage du cobalt (II) central a conduit à deux complexes mononucléaires diamidato/sulfinato/sulfénato, l’un diisonitrile stable, l’autre aquo/isonitrile instable, mimant ainsi pour la première fois l’oxydation des soufres dans le plan moyen de la NHase. La faiblesse de l’intensité de la bande S=O en IR dans la NHase, reproduite dans nos complexes, est vraisemblablement due à l’existence simultanée d’un sulfinate et d’un sulfénate.