Механизм функционирования мембраносвязанной метангидроксилазы из Methylococcus capsulatus (штамм М) в реакции окисления метана тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.02, кандидат химических наук Туманова, Лидия Владимировна

• Туманова, Лидия Владимировна
• кандидат химических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат химических наук Туманова, Лидия Владимировна

Список условных сокращений.

Введение.

Глава I Обзор литературы

1.1 Метанокисляющие бактерии.

1.2 Мембраносвязанная метанмонооксигеназа.

1.3 Активный центр мМГ.

1.4 Метанобактин.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Механизм функционирования мембраносвязанной метангидроксилазы из Methylococcus capsulatus (штамм М) в реакции окисления метана»

3.2 Метанокисляющая активность, электронная микроскопия клеток М. сарзиШш (штамм М) и их срезов.42

3.3 Солюбилизация мМГ.45

3.4 Очистка мМГ.51

3.5 Аффинное мечение субстрат-связывающего центра мМГ 14С-ацетиленом.59

3.5 Заключение.63

Заключение диссертации по теме «Биофизика», Туманова, Лидия Владимировна

выводы

1. Разработаны оптимальные условия выделения и очистки мМГ из М. capsulatus (штамм М) в присутствии детергента додецил-Р-О-мальтозида. Показано, что в ходе очистки происходит потеря как ионов Си2+, так и ионов Fe3+. Этот процесс усиливается с увеличением числа стадий очистки и может быть существенно снижен добавлением ионов меди и железа в среды для выделения.

2. Установлено, что мМГ из М capsulatus (штамм М), также как и мМГ из М capsulatus (Bath), состоит из трех полипептидов с молекулярными массами 47 (а), 27 (Р) и 25 (у) кДа в молярном соотношении 1 : 1 : 1. На одну молекулу мМГ приходится 2-А атома меди и 1-2 атома железа. Спектр ЭПР очищенной мМГ содержит только сигнал Си (II).

3. Впервые для мМГ в реакции с перекисью водорода обнаружен интермедиат [Fe(III)-Fe(IV)], проявляющий сигнал ЭПР. Образование интермедиата [Fe(III)-Fe(IV)] служит основанием для заключения о присутствии биядерного комплекса железа в качестве каталитически активного центра мМГ из М capsulatus (штамм М), находящегося в состоянии окисления [Fe(III)-Fe(III)].

4. Проведено аффиное мечение активного центра мМГ из М. capsulatus (штамм М) 14С-ацетиленом. По данным радиоавтографии с 14С-ацетиленом установлено, что каталитически активный центр, на котором происходит окисление метана до метанола, находится в Р-субъединице фермента.

5. Установлено, что метанолдегидрогеназа и NADH-оксидоредуктаза из М. capsulatus (штамм М) связаны с мембраной, но не являются интегральными мембранными белками.

5.2 Заключение

В результате проведенного исследования была разработана схема очистки мМГ. Рассмотрены факторы, влияющие на активность мМГ. На основании анализа представленных и литературных данных рассмотрены причины потери ММО активности. Представлены экспериментальные доказательства, указывающие на природу металлоцентров мМГ, и предложена схема каталитического цикла активного центра мМГ. Дальнейшие исследования должны быть направлены на более полное изучение структуры мМГ, каталитического центра мМГ и изучение интермедиатов этого активного центра. Необходимо выращивать кристаллы мМГ из активного препарата. Вероятно, что потеря ионов железа из активного центра мМГ в ходе очистки приводит не только к потере активности, но и к нарушению структуры белка. И из такого препарата методом рентгеноструктурного анализа невозможно получить достоверную белковую структуру и структуру активного центра. Только комплексное изучение различными методами исследования позволит дать точный ответ на вопрос о транспорте электрона.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Туманова, Лидия Владимировна, 2008 год

1. Н. Dalton, The Leeuwenhoek Lecture 2000. The natural and unnatural history of methane-oxidizing bacteria // Phil. Trans. S. Soc. В, 2005, V. 360, p. 1207 1222.

2. J. W. Foster, R. H. Davis, A methane dependent coccus, with notes on classification and nomenclature of obligate methane-oxidizing bacteria // J. Bacterid., 1966, V. 91, p. 1924 1931.

3. R. Wittenbury, К. C. Phillips, J. F. Wilkinson, Enrichment, isolation and some properties of methane-utilizing bacteria II J. Gen. Microbiol., 1970, V. 61, p. 205 -218.

4. В. К. Акименко, "Альтернативные оксидазы микроорганизмов", M.: Издательство "Наука", 1989, 263 с.

5. Ю. Р. Малашенко, В. А. Романовская, Ю. А. Троценко, "Метанокисляющие организмы", М.: Издательствово "Наука", 1978, 198 с.

6. А. А. Штейман, Структура и каталитический механизм метанмонооксигеназы и подходы к ее моделированию // Изв. РАН (сер. хим.), 1995, №6, с. 1011- 1020.

7. И. А. Тухватуллин, Л. А. Коршунова, А. 3. Авербах, Р.И. Гвоздев // Тез. Докл. Конф. "Высокоорганизованные каталитические системы на основе комплексов меди: принципы формирования и механизма действия" (Москва 19 июня 1996), Москва, 1996, с. 4.

8. С. Anthony, Bacterial oxidation of methane and methanol // Adv. Microbiol. Physiol, 1986, V. 27, p. 113 210.

9. S.-I. Chan, H.-H. Nguyen, A. K. Shiemke, M. E. Lidstrom // Bioinorganic chemistry of copper/Eds. Karlin K.D., Tyeklar Z. N. Y.; L.: Chapman Hall, 1993, p. 184-195.

10. S.-I. Chan, H.-H. Nguyen, A. K. Shiemke, M. E. Lidstrom // Microbial growth on Ci compounds/Eds. Murrell J.C., Kelly D.P. U.K.: Intercert, 1993, p. 93 107.

11. J. D. Semrau, A. Chistoserdov, J. Lebron et al., Particulate methane monooxygenase genes in methanotrophs // J. Bacteriol., 1995, V. 177, p. 3071 -3078.

12. D. J. N. Cardy, V. G. Laidler, P. C. Salmond, J. C. Murrell, Molecular analysis of the methane monooxygenase (MMO) gene cluster of Methylosinus trichosporium OB3b //Mol. Microbiol, 1991, V. 5, p. 335 342.

13. Raquel L. Lieberman, Amy C. Rosenzweig, Biological Methane Oxidation: Regulation, Biochemistry, and Active Site Structure of Particulate Methane Monooxygenase // Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology, 2004, V. 39, p. 147-164.

14. M. P. Woodland, H. Dalton, Purification and characterization of component A of the methane monooxygenase from Methylococcus capsulatus (Bath) // Biochim. Biophys. Acta, 1984, V. 73, p. 53 59.

15. S. J. Pilkington, H. Dalton, Purification and characterisation of the soluble methane monooxygenase from Methylosinus sporium 5 demonstrates the highlyconserved nature of this enzyme in methanotrophs // FEMS. Microbiol. Lett., 1991, V. 78, p. 103 108.

16. D. A. Kopp, S. J. Lippard, Soluble methane monooxygenase: activation of dioxygen and methane // Current Opinion in Chem. Biol., 2002, V. 6, p. 568 576.

17. J. D. Lipscomb, Biochemistry of the soluble methane monooxygenase // An. Rev. Biochem., 1994, V. 48, p. 371 -399.

18. А. С Rosenzweig, C. A. Frederick, J. S. Lippard, P. Nordlund, Crystal structure of a bacterial nonheme iron hydroxylase that catalyses the biological oxidation of methane II Nature, 1993, V. 366, p. 537 543.

19. Amanda S. Hakemian, Amy С. Rosenzweig, The Biochemistry of Methane Oxidation И Annu. Rev. Biochem., 2007, V. 76 p. 223 241.

20. M. S. P. Logan, A. B. Hooper, Suicide Inactivation of Hydroxylamine Oxidoreductase of Nitrosomonas europaea by Organohydrazines // Biochemistry, 1995, V. 34, p. 9257-9264.

21. J. Colby, H. Dalton, Resolution of the methane monooxygenase of Methylococcus capsulatus (Bath) into three components // Biochem. J., 1978, V. 171, p. 461-468.

22. И. А. Тухватуллин, Р. И. Гвоздев, К. К. Андерссон, Структурная и функциональная модель метангидроксилазы из мембраносвязанной метанмонооксигеназы из Methylococcus capsulatus (Bath) // Изв. РАН (сер. хим.), 2001, № 10, с. 1783 1792.

23. Д. Ш. Бурбаев, И. А. Мороз, Р. И. Гвоздев, JI. А. Коршунова, Медьсодержащий белок мембранных структур метанокисляющих бактерий Methylococcus capsulatus (шт. М), содержащих метанмонооксигеназу // Доклады Академии Наук, том 339, 1994, № 4, с. 541 543.

24. И. А. Тухватуллин, JI. А. Коршунова, Р. И. Гвоздев, Г. Долтон, Исследование Cu-центра мембраносвязанной метанмонооксигеназы из субклеточных структур Methylococcus capsulatus штамм М // Биохимия, 1996, №61, с. 1241- 1250.

25. S. S. Lemos, М. L. Perille Collins, S. S. Eaton, G. R. Eaton, W. E. Antholine, Comparison of EPR visible Cu" sites in pMMO from Methylococcus capsulatus (Bath) and Methylomicrobium album BG8 // Biophis. J., 2000, V. 79, p. 1085 -1094.

26. D. D. S. Smith, H. Dalton, Solubilisation of methane monooxygenase from Methylococcus capsulatus (Bath) // Eur. J. Biochem., 1989, V. 182, p. 667 — 671.

27. P. Basu, B. Katterle, К. К Andersson, H. Dalton, The membrane-associated form of methane mono-oxygenase from Methylococcus capsulatus (Bath) is a copper/iron protein, // Biochem. J., 2003, V. 309, p. 417 427.

28. J. A. Zahn, A. A. Dispirito, Membrane associated methane monooxygenase from Methylococcus capsulatus (Bath) // J. Bacteriol., 1996, V. 178, p. 1018 — 1029.

29. M. Takeguchi, K. Miyakawa, I. Okura, Purification and properties of particulate methane monooxygenase from Methylosinus trichosporium OB3b // Jornal of Molecular Catalysis A: Chemical, 1998, V. 132, p. 145 153.

30. R. L. Lieberman, A. C. Rosenzweig, Crystal structure of a membrane bound metalloenzyme that catalyses the biological oxidation of methane // Nature, 2005, V. 434, p. 177-182.

31. A. Kitmitto, N. Myronova, P. Basu, H. Dalton, Characterization and structural analysis of an active particulate methane monooxygenase trimer from Methylococcus capsulatus (Bath) II Biochemistry, 2005, V. 44, p. 10954 10965.

32. Hee Jung Hwang, Yi Lu, Spectroscopic evidence for interactions between hexacyanoiron (II/III) and an engineered purple CuA azurin, // J. Inorg. Biochem., 2004, V. 98, p. 797 802.

33. Hiep-Hoa T. Nguyen, S. J. Elliot, J. Hon Kay Yip, S. I. Chan, The particulate Methane Monooxygenase from Methylococcus capsulatus (Bath) is a novel copper -containing three - subunit Enzyme II J. Biol Chem., 1998, V. 273, No. 14, p. 7957 -7966.

34. Chan Li Chen, K. H.-C. Chen, Shyue-Chu Ke, S. S.-F. Yu, S. I. Chan, Preparation and characterizaition of a (Cu, Zn) - pMMO from Methylococcus capsulatus (Bath) II J. Inorg. Biochem., 2004, V. 98, p. 2125 - 2130.

35. J. A. Zahn, D. M. Arciero, A. B. Hooper, A. A. DiSpirito, Evidence for an iron center in ammonia monooxygenase from Nitrosomonas europaea II FEBS Letters, 1996, V. 397, p. 35-38.

36. M. Takeguchi, K. Miyakawa, I. Okura, Purification and properties of particulate methane monooxygenase from Methylosinus trichosporium OB3b // J. Mol. Catal. A: Chemical, 1998, V. 12, p. 145 153.

37. M. Takeguchi, K. Miyakawa, I. Okura, Properties of the membranes containing the particulate methane monooxygenase from Methylosinus trichosporium OB3b //

38. Biometais, 1998, V.l 1, p. 229 234.

39. M. Takeguchi, M. Ohashi, I. Okura, Role of Iron in particulate methane monooxygenase from Methylosinus trichosporium OB3b // BioMetals, 1999, V. 12, p. 123- 129.

40. M. Takeguchi, T. Yamada, T. Kamachi, I. Okura, Redox behavior of copper in particulate methane monooxygenase from Methylosinus trichosporium OB3b // BioMetals, 1999, V. 12, p. 27-33.

41. M. Takeguchi, I. Okura, Role of iron and copper in particulate methane monooxygenase from Methylosinus trichosporium OB3b // Catal. Surv. Japan, 2000, V. 4, p. 51-63.

42. H. Yuan, M. L. Perille Collins, W. E. Antholine, Low frequency EPR of the copper in particulate methane monooxygenase from Methylomicrobium albus BG8 // JACS, 1997, V. 119, p. 5073 - 5074.

43. H. Yuan, M. L. Perille Collins, W. E. Antholine, Type 2 Cu2+ in pMMO from Methylomicrobium album BG8 //Biophys. J., 1999, V. 76, p. 2223 2229.

44. A. A. DiSpirito, J .A. Zahn, D. W. Graham et al., Copper-binding compounds from Methylosinus trichosporium OB3b // J. Bacteriol, 1998, V. 180, p. 3606 -3616.

45. Э. Гааль, Г. Медьеши, Л. Верецкеи, "Электрофорез в разделении биологических макромолекул", М.: Издательство "Мир", 1982, 448 с.

46. Р. Досон, Д. Эллиот, У. Эллиот, К. Джонс, "Справочник биохимика", М.: Издательство "Мир", 1991, 544 с.

47. S. D. Prior, H. Dalton, Acetylene as a suicide substrate and active site probe for methane monooxygenase from Methylococcus capsulatus (Bath) // FEMS Microbiol. Lett., 1985, V. 29, p. 105 109.

48. Л. А. Коршунова, H. П. Акентьева, P. И. Гвоздев, Ё. В. Шушеначева, Изучение NADH-редуктазного компонента мембраносвязанной метанмонооксигеназы из Methylococcus capsulatus (штамм М) // Биохимия, 1989, №54, с. 1852- 1857.

49. М. М. Bradford, A Rapid and Sensitive Method for the Quantitation of Microgram Quantities of Protein Utilizing the Principle of Protein-Dye Binding // Anal. Biochem., 1976, V. 72, p. 248 254.

50. A. K. Shimke, S. A. Cook, T. Miley, P. Singleton, Detergent solubilization of membrane-bound methane monooxygenase requires plastoquinol analogs as electron donors II Arch. Biochem. Biophys., 1995, V. 321, p. 421 428.

51. U. K. Laemmli, Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4 И Nature, 1970, V. 227, p. 680 685.

52. В. В. Лалов, Анализ и синтез технологических систем производствакормового белка из природного газа, Дис. . д-ра технич. наук, М., 1991, 350 с.

53. S. D. Prior, H. Dalton, The effect of copper ions on membrane content and methane mono-oxygenase activity in methanol-grown cells of Methylococcus capsulatus (Bath) II J. Gen. Microbiol., 1985, V. 131, p. 155 163.

54. B. A. Atherton, E. L. Cunningham, A. G. Splittgerber, A mathematical model for the description of the coomassie brilliant blue protein assay // Analyt. Biochem., 1996, V. 233, p. 160- 168.

55. И. А. Тухватуллин, P. И. Гвоздев, К. К. Андерссон, Структура активного центра В- пептида мембраносвязанной метанмонооксигеназы (рММО) из Methylococcus capsulatus (Bath) II Докл. РАН, 2000, № 1, с. 115 120.

56. Е. I. Solomon, U. М. Sundaram, Т. Е. Machonkin, Multicopper Oxidases and Oxygenases // Chem. Rev., 1996, V. 96, p. 2563 2605.

57. W. R. Hagen, EPR spectroscopy as a probe of metal centres in biological systems II Dalton Trans., 2006, p. 4415 4434.

58. С. В. Хангулов, В. В. Барынин, В. Р. Мелик-Адамян, Н. В. Воеводская, JI. А. Блюменфельд, С. Н. Добряков, В. Н. Ильясова, ЭПР исследование Т-каталазы из Thermus thermophilus II Биоорган, химия, 1986, Т. 12, с. 741 — 748.81. Chem. Rev., 1996, V. 96.

59. S. P. J. Albracht, Application of electron paramagnetic resonance in the study of iron-sulfur clusters in energy-transducing membranes // Curr. Top. Bioenerg., 1984, V. 13, p. 79- 106.

60. H. Beinert, R. Sands, Succinic and reduced diphosphopyridine nucleotide dehydrogenase preparation by paramagnetic resonance spectroscopy // Biochem. Biophys. Res. Communs., 1960, V. 3, p. 41 -46.

61. Г. Эйхгорн, "Неорганическая биохимия", M.: Издательство "Мир", 1978, 260 с.

62. R. Н. Sands, W. R. Dunham, Spectroscopic studies on two-iron ferredoxins // Quart. Rev. Biophys., 1974, V. 7, p. 443 504.

63. D. O. Hall, К. K. Rao, R. Cammack, The iron-sulfur proteins: structure, function and evolution of ubiquitous group of proteins // Sci. Progr. (Oxf.'), 1975, V. 62, p. 285-316.

64. J. F. Gibson, D.O. Hall, J. H. M. Thornley, F. R. Whetley, The iron complex in spinach ferredoxin // PNAS, 1966, V. 56, p. 987 990.

65. J. P. Gayda, J. Gibson, R. Cammack, D. O. Hall, R. Mullinger, Spin lattice relaxation and exchange interaction in a 2-iron, 2-sulphur protein // Biochim, Biophys. Acta., 1976, V. 434, p. 154 163.

66. Д. Ш. Бурбаев, А. В. Лебанидзе, Оценка обменного интеграла антиферромагнитного взаимодействия между атомами железа в активном центре ферредоксинов II Биофизика, 1979, Т. 24, с. 392 — 395.

67. L. A. Blumenfeld, D. Sh. Burbaev, R. M. Davydov // Nonequilibrium Problems in the Physical Sciences and Biology/Eds. Welch G.R., New York; Chichester; Brisbane; Toronto; Singapore: Wiley-Interscience Publ., 1986, p. 369 — 402.

68. D. O. Hall, R. Cammack, К. K. Rao // Iron in biochemistry and medicine/Eds. Jacob A., Worwood M. London: Acad. Press, 1974, p. 279 327.

69. H. Beinert, EPR spectroscopy of components of the mitochondrial electron-transfer system // Methods in Enzymology, 1978, V. 54, p. 133 151.

70. T. Ohnishi, Studies on the mechanism of site I energy conservation // Eur. J. Biochem., 1976, V. 64, p. 91 103.

71. Д. HI. Бурбаев, JI. А. Блюменфельд, Трансформация энергии в митохондриях: роль железосерного центра N-2 НАДН-дегидрогеназы // Биофизика, 1984, Т. 29, с. 506 515.

72. L. S. Que, Bioinorganic Catalysis. New York: Marcel Dekker, 1993.

73. B. J. Wallar, J. D. Lipscomb, Oxygen activation by enzymes containing binuclear non-heme iron clusters. // Chem. Rev., 1996, V. 96, p. 2625 2657.

74. R. H. Holm, P. Kennepohl, E. I. Solomon, Structural and Functional Aspects of Metal Sites in Biology II Chem. Rev., 1996, V. 96, p. 2239 2314.

75. R. C. Reem, E. I. Solomon, Spectroscopic studies of the binuclear ferrous active site of deoxyhemerythrin: coordination number and probable bridging ligands for the native and ligand-bound forms // JACS, 1987, V. 109, p. 1216 1226.

76. N. Voevodskaya, F. Lendzian, A. Graslund, A stable Felll-FelV replacement of tyrosyl radical in a class I ribonucleotide reductase // Biochem. Biophys. Res. Communs., 2005, V. 330, p. 1213 1216.

77. D. L. Brautigan, B. A. Feinberg, В. M. Hoffman, E. Margoliash, J. Preisach, W. E. Blumberg, Multiple low spin forms of the cytochrome с ferrihemochrome // J. Biol. Chem., 1997, V. 252, p. 574 582.

78. W. R. Hagen, EPR spectroscopy of iron-sulfur proteins // Adv. Inorg. Chem., 1992, V. 38, p. 165-222.

79. R. L. Lieberman, A. C. Rosenzweig, The quest for the particulate methane monooxygenase active site // Dalton Trans., 2005, p. 3390 — 3396.

80. P. W. Andersen, H. Hasegava, Considerations on Double Exchange // Phys. Rev., 1955, V. 100, p. 675 681.

81. Ю. В. Яблоков, В. К. Воронкова, Л. В. Мосина, "Парамагнитный резонанс обменных кластеров", М.: Издательство "Наука", 1988, 198 с.

82. G. Blondin, J. J. Girerd, Interplay of electron exchange and electron transfer in metal polynuclear complexes in proteins or chemical models // Chem. Rev., 1990, V. 90, p. 1359 1376.

83. S. S. Lemos, M. L. P. Collins, S. S. Eaton, G. R. Eaton, W. E. Antholine, Comparison of EPR-visible Cu(2+) sites in pMMO from Methylococcus capsulatus (Bath) and Methylomicrobium album BG8 // Biophysical Journal., 2000, V. 79, p. 1085 1094.

84. B. R. Crouse, J. Meyer, M. K. Johnson, Spectroscopic Evidence for a Reduced Fe2S2 Cluster with a S = 9/2 Ground State in Mutant Forms of Clostridium pasteurianum 2Fe Ferredoxin // J ACS, 1995, V. 117, p. 9612 9613.

85. R. Bernhardt // Rev. Physiol. Biochem. Pharmacol., 1995, V. 127, p. 137 -221.

86. I. C. Gunsalus, T. C. Pederson, S. G. Sligar, Oxygenase-catalyzed biological hydroxylations // Annu. Rev. Biochem., 1975, V. 44, p. 377 407.

87. M. Sono, M. P. Roach, E. D. Coulter, J. H. Dawson, Heme-Containing Oxygenases II Chem. Rev., 1996, V. 96, p. 2841 2887.

88. A. Glieder, E. T. Farinas, F. H. Arnold, Laboratory evolution of a soluble, self-sufficient, highly active alkane hydroxylase II Nat. Biotechnol., 2002, V. 20, p. 1135 -1139.

89. D. M. Doughty, L. A. Sayavedra-Soto, D. J. Arp, P. J. Bottomley, Product repression of alkane monooxygenase expression in Pseudomonas butanovora II J. Bacteriol., 2006, V. 188, p. 2586 2592.

90. J. G. Leahy, P. B. Patchelor, S. R. Morcomb, Evolution of the soluble diiron monooxygenases //FEMSMicrobiol. Rev., 2003, V. 27, p. 449 479.

91. M. K. Sluis, L. A. Sayavedra-Soto, D. J. Arp, Molecular analysis of the soluble butane monooxygenase from Pseudomonas butanovora II Microbiology, 2002, V. 148, p. 3617-3629.

92. J. Shanklin, C. Achim, H. Schmidt, B. G. Fox, E. Miinck, Mossbauer studies of alkane omega-hydroxylase: evidence for a diiron cluster in an integral-membrane enzyme. // PNAS, 1997, V. 94, p. 2981 2986.

93. J. T. Groves, High-valent iron in chemical and biological oxidations // J. Inorg. Biochem., 2006, V. 100, p. 434 447.

94. S. S. Stahl, W. A. Francisco, M. Merkx, J. P. Klinman, S. J. Lippard, Oxygen Kinetic Isotope Effects in Soluble Methane Monooxygenase // J. Biol. Chem., 2001, V. 276, p. 4549-4553.

95. В. Ф. Гальченко, JI. В. Андреев, Ю. А. Троценко, "Таксономия и идентификация облигатных метанотрофных бактерий", Научный центр биологических исследований АН СССР в Пущине, 1986 г., 96 с.

96. R. Balasubramanian, А. С. Rosenzweig, Structural and mechanistic insights into methane oxidation by particulate methane monooxygenase // Acc. Chem. Res., 2007, V. 40, p. 573-580.

97. Yasuhiro Kashino, Separation methods in the analysis of protein membrane complexes II Journal of Chromatography B, 2003, V. 797, p. 191-216.

98. T. Nakajima, H. Uchiyama, O. Yagi, T. Nakahara, Purification and properties of a soluble methane monooxygenase from Methylocystis sp. M. // Biosci. Biotech. Biochem., 1992, V. 56 (5), p. 736 740.

99. K. Yoshizawa, Y. Shiota, Conversion of methane to methanol at the mononuclear and dinuclear copper sites of particulate methane monooxygenase (pMMO): a DFT and QM/MM study // JACS, 2006, V. 128 (30), p. 9873 9881.

100. Peter P.-Y. Chen, Sunney I. Chan, Theoretical modeling of the hydroxylation of methane as mediated by the particulate methane monooxygenase // Journal of Inorganic Biochemistiy, 2006, V. 100, p. 801 809.

101. J. Zhang, H. Zheng, S.L. Groce, J.D. Lipscomb, Basis for specificity inmethane monooxygenase and related non-heme iron-containing biological oxidation catalysts // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 2006, V. 251, p. 54 — 65.

102. N. D. Priestley, H. G. Floss, W. A. Froland, J. D. Lipscomb, P. G. Williams, H. Morimoto, Cryptic stereospecificity of methane monooxygenase // J ACS, 1992, V. 114, p. 7561-7562.

103. S. K. Lee, B. G. Fox, W. A. Froland, J. D. Lipscomb, E. Munck, A transient intermediate of the methane monooxygenase catalytic cycle containing an FelVFelV cluster //JACS, 1993, V. 115, p. 6450 6451.

104. K. Yoshizawa, T. Yumura, A Non-radical mechanism for methane hydroxylation at the diiron active site of soluble methane monooxygenase // Chem. Eur. J., 2003, V. 9, p. 2347 2358.

105. Stephen J. Lippard, Hydroxylation of C-H bonds at carboxylate-bridged diiron centres II Phil. Trans. R. Soc. A, 2005, V. 363, p. 861 877.

106. B.F. Gherman, S.J. Lippard, R.A. Friesner, Substrate hydroxylation in methane monooxygenase: quantitative modeling via mixed quantum mechanics/molecular mechanics techniques. II JACS, 2005, V. 127, p. 1025 1037.

107. Alexander E. Shilov and Georgiy B. Shul'pin, Activation of C-H Bonds by Metal Complexes // Chem. Rev., 1997, V. 97, p. 2879 2932.1. Благодарности

108. Автор выражает благодарность научному руководителю к.б.н. Р. И. Гвоздеву за помощь в постановке цели исследования, проведении экспериментов, обсуждении результатов исследования и подготовке рукописи диссертации.

109. Также автор благодарен сотрудникам группы структуры и технологии ферментов (ИПХФ РАН): Е. К. Ходеевой С. А. Головановой И. А. Тухватуллинуза помощь в проведении экспериментов и дружеское участие.

110. Отдельная благодарность профессору К. К. Андерссону и О. К. Рёху (Университет г. Осло) и Д. Ш. Бурбаеву (ИХФ им. H.H. Семенова РАН) за проведение и обсуждение ЭПР экспериментов.