Cytokrom c peroxidas
 | |||||||||
| Cytokrom c peroxidas | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identifierare | |||||||||
| EG nr. | 1.11.1.5 | ||||||||
| CAS-nr. | 9029-53-2 | ||||||||
| Databaser | |||||||||
| IntEnz | IntEnz-vy | ||||||||
| BRENDA | BRENDA inträde | ||||||||
| ExPASy | NiceZyme-vy | ||||||||
| KEGG | KEGG inträde | ||||||||
| MetaCyc | Metabolisk väg | ||||||||
| PRIAM | profil | ||||||||
| PDB- strukturer | RCSB PDB PDBe PDB summa | ||||||||
| Genontologi | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
| Cytokrom c peroxidas | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identifierare | |||||||
| Organism | |||||||
| Symbol | CCP | ||||||
| UniProt | P00431 | ||||||
| |||||||
Cytokrom c peroxidas , eller CCP , är ett vattenlösligt hem - innehållande enzym från peroxidasfamiljen som tar reducerande ekvivalenter från cytokrom c och reducerar väteperoxid till vatten:
- CCP + H 2 O 2 + 2 ferrocytokrom c + 2H + → CCP + 2H 2 O + 2 ferrocytokrom c
CCP kan härledas från aerobt odlade jäststammar och kan isoleras i både naturliga och rekombinanta former med högt utbyte från Saccharomyces cerevisiae . Enzymets primära funktion är att eliminera giftiga radikalmolekyler som produceras av cellen och som är skadliga för biologiska system. Det arbetar för att upprätthålla låga koncentrationsnivåer av väteperoxid, som genereras av organismen naturligt genom ofullständig syrereduktion. När glukosnivåerna i snabbväxande jäststammar är uttömda övergår cellerna till andning vilket höjer koncentrationen av mitokondriell H 2 O 2. Förutom sin peroxidasaktivitet fungerar den som en sensor och en signalmolekyl för exogent H 2 O 2 , som aktiverar mitokondriell katalasaktivitet . I eukaryoter innehåller CCP en hemkofaktor av mono- b -typ och riktas mot mitokondriernas intermembranutrymme. I prokaryoter innehåller CCP en c- typ och är lokaliserad till cellens periplasma. Båda enzymerna arbetar för att motstå peroxid-inducerad cellulär stress.
elektronöverföring mellan proteiner . Den negativa laddningsöverföringsprocessen utförs av ett komplex som bildas mellan cytokrom c och cytokrom c peroxidas som förekommer i mitokondriernas intermembranutrymme. Mekanismen involverar ferrocytokrom c (Cc) som tillhandahåller elektroner för Cc-CcP-systemet för att reducera väteperoxid till vatten. Komplexet bildas av icke-kovalenta interaktioner.
Cytokrom c peroxidas kan reagera med andra hydroperoxider än väteperoxid, men reaktionshastigheten är mycket långsammare än med väteperoxid.
Det isolerades först från bagerijäst av RA Altschul, Abrams och Hogness 1940, men inte till renhet. Den första renade beredningen av jäst CCP dateras till Takashi Yonetani och hans beredning genom jonbyteskromatografi i början av 1960-talet. Röntgenstrukturen var ett verk av Thomas Poulos och hans medarbetare i slutet av 1970-talet . CCP är det första hemenzymet som har sin struktur framgångsrikt löst genom röntgenkristallografi.
Jästenzymet är en monomer med en molekylvikt på 34 000, innehållande 293 aminosyror, och innehåller även en enda icke-kovalent bunden hem b . Det är negativt laddat och är ett måttligt stort enzym (34,2 kDa). Apoenzymet, inte aktivt och bundet till substrat, har en sur isoelektrisk punkt på pH 5,0-5,2. Ovanligt för proteiner, detta enzym kristalliserar när det dialyseras mot destillerat vatten. Mer så renar enzymet som en konsekvens av kristallisation, vilket gör kristallisationscykler till ett effektivt slutligt reningssteg.
Ungefär som katalas , fortskrider reaktionen av cytokrom c peroxidas genom en trestegsprocess, och bildar först en förening I och sedan en förening II-mellanprodukt:
- CCP + ROOH → Förening I + ROH + H 2 O
- CCP-förening I + e − + H + → Förening II
- Förening II + e − + H + → CCP
CCP i vilotillståndet har en järn(III) hem, och efter tillsats av två oxiderande ekvivalenter från en hydroperoxid (vanligtvis väteperoxid), oxideras den till ett formellt oxidationstillstånd på +5 (Fe V , vanligen kallad ferrylhem). Men både magnetiska känslighetsmätningar vid låg temperatur och Mössbauer-spektroskopi visar att järnet i förening I av CCP är ett +4 ferryljärn, med den andra oxiderande ekvivalenten som en långlivad fri radikal på sidokedjan av tryptofan . rest (Trp-191). I sitt vilotillstånd är Fe-atomen (Fe (III)) i CCP-hemen paramagnetisk med högt spinn (S= 5/2). När den katalytiska cykeln väl har initierats oxideras järnatomen att bilda en oxyferryl-mellanprodukt (Fe(IV)=O) har låg spinn (S= 1/2). Detta skiljer sig från de flesta peroxidaser, som har den andra oxiderande ekvivalenten på porfyrinet istället . Förening I i CCP är ganska lång- levde, sönderfaller till CCP-förening II med en halveringstid vid rumstemperatur på 40 minuter till ett par timmar.
CCP har hög sekvensidentitet med det närbesläktade askorbatperoxidasenzymet .
Aminosyrasammansättning
Aminosyraanalysatorstudier visar närvaron av rester av Asp, Thr, Ser, Glu, Pro, Gly, Ala, Val, Met, Ile, Leu, Tyr, Phe, Lys, His, Arg, Cys och Trp i kristallin CCP. Enzymet visar ett ovanligt aminosyramönster jämfört med andra peroxidaser. Växtperoxidas såsom pepparrotsperoxidas och ananasperoxidas B har låga lysin-, tryptofan- och tyrosinhalter och hög cysteinhalt. Däremot har CCP hög lysin-, tryptofan- och tyrosinhalt och låg cysteinhalt. mitokondriernas intermembranutrymme där det kan komplexbinda med cytokrom c och där det utför sina sensor-, signalerings- och katalytiska roller. . Studier indikerar att det distala argininet (Arg48), en mycket konserverad aminosyra bland peroxidas, spelar en viktig roll i den katalytiska aktiviteten hos CCP genom att kontrollera dess aktiva ställe genom stabilisering av den reaktiva oxyferryl-mellanprodukten från kontroll över dess tillgång.
externa länkar
- Cytokrom c peroxidas , underhålls av Kraut Research Group .
- UniProt-posten för jäst cytokrom c peroxidas.
