Journal de chimie physique et biophysique
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Abstrait

Contrôle magnétique de la phosphorylation enzymatique

Anatoly L. Buchachenko et Dmitry A. Kuznetsov

Le mécanisme ion-radical de la phosphorylation dans les trois processus d'importance primordiale - la synthèse enzymatique de l'ATP, la réplication de l'ADN et la phosphorylation enzymatique des protéines, qui sont les trois pierres angulaires de la chimie du vivant - a été découvert en utilisant des formes isotopiques pures d'ions métalliques (magnésium, zinc, calcium) catalysant la phosphorylation enzymatique. Il est prouvé de manière convaincante par les effets des isotopes magnétiques et du champ magnétique sur ces processus. Le mécanisme ion-radical est inévitable car sur la voie de compression des réactifs dans toute machine moléculaire (enzyme), un transfert d'électrons se produit qui précède la réaction nucléophile généralement acceptée. Le mécanisme ion-radical étant contrôlé par des interactions magnétiques, il est activé lorsque au moins deux ions métalliques pénètrent dans le site catalytique : le premier est étroitement lié au groupe phosphate, le second est « libre » et non lié aux groupes phosphate ; il agit comme un accepteur d'électrons, c'est un acteur principal du mécanisme ion-radical. Ce mécanisme peut également être désactivé par la présence d'ions Fe. Le mécanisme ion-radical se manifeste dans la synthèse d'ATP dans les mitochondries isolées et dans l'ensemble des organismes vivants, ainsi que dans la réaction en chaîne par polymérase largement utilisée de la réplication de l'ADN. Le mécanisme peut être utilisé pour stimuler la synthèse d'ATP et éliminer le déficit en ATP dans les maladies cardiaques, pour contrôler la prolifération cellulaire, pour tuer les cellules cancéreuses et pour contrôler la stimulation magnétique transcrânienne contre les maladies cognitives.