5.3. Propuesta del grupo de Ishikita
Este grupo utiliza una aproximación híbrida mecánica cuántica/mecánica molecular (por sus siglas en inglés, QM/MM) y simulaciones de dinámica molecular (por sus siglas en inglés, MD) para estudiar la liberación de protones, la formación de dioxígeno y los cambios estructurales del clúster Mn4CaO5 cuando se produce su oxidación en un entorno proteico. [20]
La propuesta consiste en un mecanismo (esquematizado en Fig. 5) en el que las fuentes de átomos de oxígeno para la formación del enlace O=O son el O4 del OEC, que se encuentra formando el enlace µ2-oxo, y una de las moléculas sustrato de agua, concretamente la situada en W1. [18, 20] Puede resumirse en los siguientes puntos:
- El centro de formación de oxígeno está ligado a una cadena transportadora de electrones, a una cadena transportadora de protones y a una cadena de consumo de moléculas de agua.
- En el estado S0 O4 se encuentra unido a un protón. En la primera etapa, se produce la desprotonación del enlace µ-OH y la oxidación de Mn3(III) a Mn3(IV).
- En la transición de S1 a S2 se produce una segunda oxidación en los átomos de manganeso, en este caso de Mn4(III) a Mn4(IV).
- En el estado S2 el protón de la molécula de agua situada en W1 migra hasta D1-Asp61 como consecuencia de la oxidación de Mn4, formándose un enlace de hidrógeno de baja energía: (HOW1-···H+···-OOCD1-Asp61)
