Kofaktor F430 | |
Všeobecné vlastnosti | |
Sumárny vzorec | C42H46N6NiO135- |
Vzhľad | žltá kryštalická látka |
Fyzikálne vlastnosti | |
Molárna hmotnosť | 906,58014 g/mol |
Ďalšie informácie | |
Číslo CAS | 73145-13-8 |
Pokiaľ je to možné a bežné, používame jednotky sústavy SI. Ak nie je hore uvedené inak, údaje sú za normálnych podmienok. | |
F430 je kofaktor (niekedy sa nazýva i koenzýmom) enzýmu metylkoenzým M reduktázy.[1][2] Je to porfyrínový derivát, ktorý obsahuje atóm niklu. Metylkoenzým M reduktáza katalyzuje reakciu, ktorá vedie k uvoľneniu metánu v poslednom kroku metanogenézy:
Tento kofaktor sa vyskytuje len u metanogénnych archeónov[3] a anaeróbnych metánotrofných archeónov. Vyskytuje sa v relatívne vysokých koncentráciách v archeónoch, ktoré sa účastnia reverznej metanogenézy – tieto archeóny môžu obsahovať až 7 % hm. niklového proteínu, ktorý im pomáha oxidovať metán.[4]
Tento kofaktor bol pomenovaný triviálnym názvom kofaktor F430 v roku 1978 na základe vlastností žltej vzorky extrahovanej z Methanobacterium thermoautotrophicum, ktorá mala spektroskopické maximum pri 430 nm.[5] V roku 1982 bola táto látka identifikovaná ako kofaktor metylkoenzým M reduktázy[6] a jeho štruktúra bola potvrdená pomocou röntgenovoej kryštalografie a NMR.[7] Kofaktor F430 sa skladá z redukovaného porfyrínu v makrocyklickom systéme zvanom korfín.[8] Okrem toho obsahuje ďalšie dva kruhy, takže na rozdiel od klasického tetrapyrolového jadra (kruhy A-D) má ešte γ-laktámový kruh E a karbocylický kruh F s ketónovou skupinou. Je to jediný prírodný tetrapyrol, ktorý obsahuje nikel, ktorý sa inak v živých systémoch vyskytuje len vzácne.[9]
Biosyntéza kofaktoru F430 začína u uroporfyrinogénu III, z ktorého sa syntetizujú všetky prírodne tetrapyroly vrátane chlorofylu, vitamínu B12, fykobilínov, sirohemu a hemu. Uroporfyrinogén III sa premieňa najprv na dihydrosirohydrochlorín a potom na sirohydrochlorín.[10] Následne sa do tohto systému vkladá nikelnatý katión. Túto reakciu katalyzuje tá istá chelatáza, CbiX (tiež označovanej CfbA[11]), ktorá katalyzuje i cheláciu kobaltu v biosyntéze kobalamínu.[12]
Potom dochádza pomocou ATP-dependentnej Ni-sirohydrochlorín-a,c-diamidsyntázy (CfbB) k premene acetátových skupín a a c na acetamidy. Aminoskupiny pochádzajú z dvoch molekúl glutamínu.[11] Poradie amidácie týchto dvoch skupín je náhodné.[12] Dvojzložkový komplex Ni-sirohydrochlorín-a,c-diamidreduktívnej cyklázy (CfbCD) potom katalyzuje šesťelektrónovú a sedemprotónovú redukciu kruhov, čím vzniká biosyntetický intermediát. V procese dochádza k vzniku γ-laktámového kruhu E. Táto redukcia je spojená s hydrolýzou ATP a elektróny sa presúvajú pomocou dvoch 4Fe-4S centier. V poslednom kroku sa tvorí kruh F (karbocyklický s ketónovou skupinou) pôsobením ATP-dependentnej koenzým F(430) syntetázy (CfbE), čím vzniká koenzým F430.[11][12][13] Tento posledný enzým je ligáza podobná MurF, ktorá sa účastní biosyntézy peptidoglykánu.
Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Cofactor F430 na anglickej Wikipédii.