Sulfid: kinon reduktaza - Sulfide:quinone reductase

Sulfid: kinon reduktaza
Identifikatorlar
EC raqami1.8.5.4
Ma'lumotlar bazalari
IntEnzIntEnz ko'rinishi
BRENDABRENDA kirish
ExPASyNiceZyme ko'rinishi
KEGGKEGG-ga kirish
MetaCycmetabolik yo'l
PRIAMprofil
PDB tuzilmalarRCSB PDB PDBe PDBsum

Sulfid: kinon reduktaza (EC 1.8.5.4 ) an ferment bilan sistematik ism sulfid: xinon oksidoreduktaza.[1][2][3][4][5][6] Ushbu ferment katalizlar quyidagi kimyoviy reaktsiya

n HS− + n kinon polisulfid + n kinol

Sulfid: kinon reduktaza o'z ichiga oladi FAD. Ubiquinone, plastokinon yoki menakinvin turli xil turlarda akseptor vazifasini bajarishi mumkin.

Sulfid uchun fermentlar komissiyasining raqami: kinon oksidoreduktaza 1.8.5 ga teng. ’. The Ferment komissiyasi (EC) raqami oqsilning oksidoreduktaza ekanligini ko'rsatadi (1 bilan ko'rsatilgan). Oksidoreduktaza oltingugurt molekulasi bilan reaksiyaga kirishadi, bu holda sulfid elektronlarni berish uchun (8 bilan ko'rsatilgan). Sovg'a qilingan elektronlar kinon tomonidan qabul qilinadi (5 bilan ko'rsatilgan). [7]Ko'p miqdordagi sulfid mavjud: xinon oksidoreduktazalar bakteriyalar, arxey va eukaryotlar, lekin EC raqamlarida ko'rsatilgan funktsiya 1.8.5. '. bakteriyalarda 4 va eukaryotik mitoxondriyalarda 8 bo'lgan sondan tashqari hamma doimiydir. [8][7]

Kristalli tuzilish

SQR Aquifex aeolicus periplazmik bo'shliqqa ta'sir qiladigan manfiy zaryadlangan hidrofilik tomoni va hujayraning plazma membranasiga qo'shiladigan hidrofobik mintaqasi bo'lgan uchta subbirlikdan iborat. Oqsilning faol joyi fermentga tioeter bog'lanish bilan kovalent ravishda bog'langan FAD kofaktoridan iborat. FAD ning si tomonida sulfid reaksiyaga kirishadi va elektronlarini FADga beradi, FAD ning orqa tomoni esa a ga ulanadi. disulfid ko'prigi va xinonga elektronlarni beradi. 2, 3 kinon Phe-385 va Ile-346 bilan o'ralgan. Ikkala aminokislotalar ham plazma membranasining gidrofobik qismida joylashgan va barcha sulfidlar orasida saqlanadi: kinonoksidoreduktazalar. [9]


Reaksiya yo'li

Yilda Aquifex aeolicus, sulfid: xinon reduktaza an integral monotopik oqsil, shuning uchun oqsil plazma membranasining hidrofobik qismiga kirib boradi. SQR reaktsiyasi sulfid oksidlanish va kinonni qaytarish kabi ikki yarim reaktsiyada sodir bo'ladi. SQRning faol joyi FAD kofaktori va trisulfid ko'prigi bilan xinonga bog'langan periplazmik bo'shliq va sulfid bilan o'zaro ta'sir qiluvchi hududdan iborat. FAD sulfiddan ikkita elektron oladi va elektronlarni birma-bir kinonga o'tkazadi. Kinonni o'rab turgan aminokislotalarning barchasi hidrofobdir. Shuningdek, kinonning benzol halqasini o'rab turgan zaryadsiz aminokislotalar, fenilalanin va izoleysinning juda konservalangan hududi mavjud.[10]

Sulfid: xinon oksidoreduktaza flavoprotein disulfid reduktaza (FDR) superfamily. FDR odatda dimerik yoki ikkita subunit oqsil sifatida tavsiflanadi, ammo sulfid xinon oksidoreduktaza trimerik oqsildir. SQR ning asosiy maqsadi zararsizlantirishdir sulfid. Sulfid fermentativ reaktsiyalarni inhibe qiluvchi zaharli kimyoviy moddadir, ayniqsa metall kofaktorlari bilan. Eng muhimi, sulfid elektron tashish zanjirida joylashgan sitoxrom oksidazani inhibe qiladi. SQR sulfidni oksidlaydi va toksik bo'lmagan mahsulotlar ishlab chiqaradi. [11]

Sulfid: xinon oksidoreduktaza metabolizmga qayerda mos keladi?

Avval aytib o'tganimizdek, sulfid: xinon oksidoreduktaza - bu hujayralarning plazma membranasiga (yoki ichki mitoxondriyal membranaga) kiradigan ajralmas oqsil. [12] Plazma membranasi - bu joy elektron transport zanjiri nafas olish uchun. [13] Elektronlarni tashish zanjiri ikki omilga bog'liq: 1) membrananing ion gradientini saqlash qobiliyati 2) organizmning vodorod ionlarini gradientga qarshi quyish qobiliyatiga (pastdan yuqori konsentratsiyaga). [12] Sulfid: xinon oksidoreduktaza xinonga ikkita elektron berib, ion gradyani hosil bo'lishini kuchaytiradi.[13] Elektronlar SQR kinoniga tushgandan so'ng, ular kinon hovuziga etkaziladi.[12] Kinon hovuzi plazma membranasining gidrofobik qismi ichida joylashgan va vodorod ionlarini periplazmaga etkazishda muhim rol o'ynaydi. Kinon hovuzidan elektronlar harakatlanadi sitoxrom s oksidaza bu erda kislorod oxirgi elektron qabul qiluvchi sifatida kutmoqda.[12][13]

Yuqoridagi yo'l uglerod manbalaridagi elektronlar sulfiddagiga o'xshash reaksiyaga kirishishini anglamaguningizcha juda begona ko'rinadi. Uglerod yo'li va oltingugurt yo'li o'rtasida ikkita asosiy farq bor. Birinchisi, oltingugurt bu holda sulfid sakrab chiqadi glikoliz va trikarboksilik kislota aylanishi (TCA), uglerod yo'li esa NADH da elektronlarni saqlash uchun ikkala tsiklni talab qiladi. [10] [14]Ikkinchi farq shundaki, sulfiddan elektronlar SQR ga, NADH dan elektronlar NADHga: xinon oksidoreduktaza.[14] Ikkala holatda ham elektronlar xinon hovuziga, so'ngra sitoxrom s oksidaza oxirgi elektron qabul qiluvchisi kutayotgan joyda. [14] Sulfid: xinon oksidoreduktaza bu qadar saqlanib qolgan oqsil bo'lishining sababi shundaki, SQR uglerod manbalari kamayganda energiya tejash va ATP sintezini kuchaytiradi, ammo SQRni tejashga asosiy turtki sulfidni zararsizlantirishdir.[10][14]

Adabiyotlar

  1. ^ Arieli B, Shahak Y, Taglicht D, Hauska G, Padan E (1994 yil fevral). "Oscillatoria limnetica-da anoksigenik fotosintezni boshqaradigan yangi ferment - sulfid-xinon reduktazani tozalash va tavsifi". Biologik kimyo jurnali. 269 (8): 5705–11. PMID  8119908.
  2. ^ Reinartz M, Tschäpe J, Brüser T, Trüper HG, Dahl C (iyul 1998). "Fototrofik oltingugurt bakteriyasida sulfid oksidlanishi Chromatium vinosum". Mikrobiologiya arxivi. 170 (1): 59–68. doi:10.1007 / s002030050615. PMID  9639604.
  3. ^ Nübel T, Klughammer C, Xuber R, Hauska G, Shts M (aprel 2000). "Sulfid: Aquifex aeolicus (VF5) gipertermofil bakteriyasining membranalarida xinon oksidoreduktaza". Mikrobiologiya arxivi. 173 (4): 233–44. doi:10.1007 / s002030000135. PMID  10816041.
  4. ^ Brito JA, Sousa FL, Stelter M, Bandeiras TM, Vonrhein C, Teixeira M, Pereira MM, Archer M (iyun 2009). "Sulfid haqida tizimli va funktsional tushunchalar: kinonoksidoreduktaza". Biokimyo. 48 (24): 5613–22. doi:10.1021 / bi9003827. PMID  19438211.
  5. ^ Cherney MM, Chjan Y, Solomonson M, Vayner JH, Jeyms MN (aprel 2010). "Sulfidning kristalli tuzilishi: Acidithiobacillus ferrooxidans dan kinonoksidoreduktaza: sulfidotrofik nafas olish va detoksifikatsiya to'g'risida tushunchalar". Molekulyar biologiya jurnali. 398 (2): 292–305. doi:10.1016 / j.jmb.2010.03.018. PMID  20303979.
  6. ^ Marcia M, Langer JD, Parcej D, Vogel V, Peng G, Mishel H (noyabr 2010). "Monotopik membrana fermentini tavsiflash. Aquifex aeolicus sulfide: kinonoksidoreduktaza bo'yicha biokimyoviy, fermentativ va kristallanish tadqiqotlari". Biochimica et Biofhysica Acta (BBA) - Biomembranalar. 1798 (11): 2114–23. doi:10.1016 / j.bbamem.2010.07.033. PMID  20691146.
  7. ^ a b "BRENDA - EC 1.8.5.4 bo'yicha ma'lumot - bakterial sulfid: kinon reduktaza". www.brenda-enzymes.org. Olingan 2020-10-17.
  8. ^ "BRENDA - EC 1.8.5.8 bo'yicha ma'lumot - eukaryotik sulfid kinonoksidoreduktaza". www.brenda-enzymes.org. Olingan 2020-10-17.
  9. ^ Brito, Xose A.; Sousa, Filipa L.; Stelter, Meike; Bandeyra, Tiago M.; Vonreyin, Klemens; Tixeyra, Migel; Pereyra, Manuela M.; Archer, Margarida (2009-06-23). "Sulfid haqida tarkibiy va funktsional tushunchalar: xinone oksidoreduktaza,". Biokimyo. 48 (24): 5613–5622. doi:10.1021 / bi9003827. ISSN  0006-2960.
  10. ^ a b v Marcia, Marko; Ermler, Ulrix; Peng, Guohong; Mishel, Xartmut (2009-06-16). "Aquifex aeolicus sulfide tuzilishi: xinon oksidoreduktaza, sulfidni zararsizlantirish va nafas olishni tushunish uchun asos". Milliy fanlar akademiyasi materiallari. 106 (24): 9625–9630. doi:10.1073 / pnas.0904165106. ISSN  0027-8424. PMID  19487671.
  11. ^ "Monotopik membrana fermentini tavsiflash. Aquifex aeolicus sulfide: kinonoksidoreduktaza bo'yicha biokimyoviy, fermentativ va kristallanish tadqiqotlari". Biochimica et Biofhysica Acta (BBA) - Biomembranalar. 1798 (11): 2114–2123. 2010-11-01. doi:10.1016 / j.bbamem.2010.07.033. ISSN  0005-2736.
  12. ^ a b v d van der Stel, Anne-Xander; Vösten, Mark M. S. M. (2019-07-30). "Kampilobakterotada nafas yo'llarini tartibga solish: sharh". Mikrobiologiyadagi chegara. 10. doi:10.3389 / fmicb.2019.01719. ISSN  1664-302X. PMC  6682613. PMID  31417516.
  13. ^ a b v Nubel, Tobias; Klyugammer, Kristof; Xuber, Robert; Xauska, Gyunter; Shutts, Maykl (2000-04-01). "Sulfid: Aquifex aeolicus (VF5) gipertermofil bakteriyasining membranalarida xinon oksidoreduktaza". Mikrobiologiya arxivi. 173 (4): 233–244. doi:10.1007 / s002030000135. ISSN  1432-072X.
  14. ^ a b v d Kracke, Frauke; Vassilev, Igor; Krömer, Jens O. (2015-06-11). "Mikrobial elektron transporti va energiyani tejash - bioelektrokimyoviy tizimlarni optimallashtirish asoslari". Mikrobiologiyadagi chegara. 6. doi:10.3389 / fmicb.2015.00575. ISSN  1664-302X. PMC  4463002. PMID  26124754.

Tashqi havolalar