Sur la constitution chimique des sites actifs de certains métalloenzymes

Comme dans les mémoires précédents, nous étudions les complexes métalliques qui peuvent servir comme modèles du centre actif de certains métallo-enzymes. Les complexes de cuivre, formés uniquement avec des ligands analogues à ceux qui se trouvent sur les chaînes latérales des protéines, nous servent à étudier la capacité catalytique d’oxyder les monophénols par l’oxygène moléculaire. En procédant à des essais avec des combinaisons diverses de ligands, nous dégageons l'influence de chacun d’eux. La capacité catalytique de presque tous les complexes est pratiquement nulle.Le complexe de loin le plus actif est constitué par une molécule d’imidazole par atome de cuivre, avec des ligands ioniques les radicaux acétate et phénolate (ou p-crésolate). (Complexe C — A1) Ces ligands correspondent aux restes d’histidine, des acides aminés bibasiques et de la tyrosine. L’acétate joue un rôle indispensable, ainsi que l'imidazole.Ce complexe actif oxyde le p-crésol, où la position para est bloquée, avec la même vitesse et avec la même cinétique que le phénol ordinaire. Les produits bruts d’oxydation donnent la réaction des quinones et des peroxydes de phénol. Ils n’ont pas pu être isolés à l’état pur à cause de leur labilité. Cette labilité se retrouve aussi chez les o-quinones. Aussi nous admettons que le complexe oxyde le phénol en position ortho, comme la tyrosinase.La capacité catalytique du complexe va de pair avec le transfert de charge du phénol sur le cuivre et, en présence d’imidazole, du phénol sur l’imidazole, via cuivre. Il est mis en évidence par une bande de transfert de charge et par l’aptitude qu’acquiert le Cu++, en présence du phénol, de réagir avec le réactif spécifique du Cu+. Tout se passe comme si le Cu++ devenait, en présence du phénol, « monovalent ». On met en évidence le rôle particulier des groupes carboxyle et imidazole dans le processus de transfert de charge. Ce processus se produit aussi bien en présence qu’en absence de l'oxygène, et il est réversible par simple scission de la liaison métal- phénol, sans formation du Cu+ libre, non lié au phénol.Les sels ferriques présentent, en présence du phénol, le même processus de transfert. Mais les complexes de fer ou d’autres métaux, analogues à celui du cuivre, n’ont aucune activité catalytique sur l’oxydation du phénol par l’oxygène, en confirmant ainsi la spécificité du cuivre, qu’on retrouve avec la tyrosinase