Stellacyanin

3D-struktur av Stellacyanin

Stellacyanin är en medlem av blå eller typ I kopparproteinfamiljen . Denna familj av kopparproteiner är i allmänhet involverad i elektronöverföringsreaktioner med Cu-centrum som övergår mellan den oxiderade Cu(II)-formen och den reducerade Cu(I)-formen. Stellacyanin är allestädes närvarande bland vaskulära fröväxter.

Strukturera

Stellacyanins spektroskopiska egenskaper hjälper oss att skilja det från plastocyanin , som är ett annat monokopparblått protein som finns i växter. Det är ett protein på 20 kDa vars struktur består av beta-strängar som bildar två beta-ark för att bilda en grekisk nyckelbeta-cylinder med variabel alfaspiralstruktur . Den kopparbindande domänen av proteinet är belägen vid den aminoterminala änden, medan den karboxylterminala änden är rik på hydroxiprolin- och serinrester , typiska för proteiner associerade med cellväggar hos växter. Dessutom är den också kraftigt glykosylerad. Kopparet är tetraedriskt koordinerat av ett cystein , 2 histidiner och en glutaminrest . Glutaminresten äger rum av en metioninligand som vanligtvis finns i andra blå kopparproteiner. Dessutom är elektronöverföringshastigheter för stellacyanin snabbare än för andra kopparproteiner av typ I, vilket tyder på att stellacyanin är mer tillgängligt för lösningsmedel på den aktiva platsen. Den exakta funktionen av stellacyanin är okänd. Med tanke på det faktum att kopparproteiner av typ I är involverade i elektronöverföring och stellacyanin verkar vara associerat med växtcellväggen, föreslås det att det är involverat i oxidativa tvärbindningsreaktioner för att bygga polymermaterial som utgör cellväggen. Cellväggsstrukturella glykoproteiner innehåller hydroxiprolin och serinrika sekvensdomäner som finns i stellacyaniner.

Stellacyanin-reduktionspotential

Stellacyaniner kännetecknas av sina unikt låga redoxpotentialer , så låga som +180 mV och når upp till +280 mV. Andra redoxpotentialer för blått kopparprotein startar runt +310 mV och når upp till +680 mV. En mutant gurka stellacyanin skapades genom att ersätta den glutaminliganden (en ligand som alla andra blå proteiner innehåller) med en metionin (Q99M) och renad. Detta uppnåddes genom Polymerase Chain Reaction (PCR). Den muterade stellacyaninberäknade redoxpotentialen var +420 mV, vilket är mycket högre än redoxpotentialen för stellacyanin som finns i naturen (utan metionin) vid +260 mV. Stellacyaniner är mest involverade i redoxreaktioner hos växter som äger rum under ett försvarssvar och bildandet av lignin .