Iron -Sulfur Cluster Biosynthesis
| Fe-s_bosyn | |||
|---|---|---|---|
 E.coli ISCA Crystal Structure до 2,3 A | |||
| Идентификаторы | |||
| Символ | Fe-s_bosyn | ||
| Pfam | PF01521 | ||
| InterPro | IPR000361 | ||
| PROSITE | PDOC00887 | ||
| Краткое содержание | 1nwb / scope / supfam | ||
| |||
В биохимии биосинтез кластера железа и сульфура описывает компоненты и процессы, участвующие в биосинтезе белков железа и мульти . Тема представляет интерес, потому что эти белки распространены. Белки серы железа содержат кластеры железа и сульфы, некоторые из которых с тщательно продуманными структурами, которые имеют железные и сульфидные центры. Одна широкая биосинтетическая задача производит сульфид (s 2- ), который требует различных семейств ферментов. Другой широкой задачей является прикрепление сульфида к железу, которое достигается на каркасах, которые нефункциональны. Наконец, этот кластер Fe-S переносится в целевой белок, который затем становится функциональным. [ 1 ]
Формирование кластеров железа и сульфы производится одним из четырех путей: [ 2 ]
- Система азотной фиксации (NIF), которая также обнаружена у бактерий, которые не являются азотом. [ 3 ]
- Система кластера железа и сульфур (ISC), в бактериальных и митохондриях
- Система ассимиляции серы (SUF), в пластидах и некоторых бактериях
В дополнение к этим трем системам так называемой сборки цистосольного железа и сульфур (CIA) вызывается для цитозольных и ядерных белков Fe-S.
Механизмы
[ редактировать ]Сборка кластеров железа и сульфы начинается с производства эквивалента серы (атомы серы как таковой не встречаются в природе). Требуемый атом серы получается из свободного цистеина в результате действия так называемых цистеиновых десульфураз . Один видной десульфураза называется ISCS, пиридоксаль -фосфатно -зависимый фермент. Атом серы от подложки цистеина переносятся в остатки Cys-328 ISC, образуя персульфид :
- L-цистеин + [фермент] -cysteine L-аланин + [фермент] -s-sulfanylcysteine
перспектора Функциональная группировка функционирует как источник «неорганической серы», которая будет включена в кластеры Fe-S. Впоследствии ISCS передает эту «дополнительную» серу в ISCU. [ 4 ] В дополнение к ISC и ISCU, бактериальная сборка Fe-S требует ISCA, белка с неопределенной функцией 11 кДа. [ 5 ]
Система SUF для биосинтеза кластера железа -сульфура, как правило, аналогична системе ISC (и системе NIF). Аналогия распространяется на существование SUFA, SUFS и SUFU. Система SUF работает с меньшим количеством шаперонов . [ 1 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а беременный Джонсон, округ Колумбия, Дин Д.Р., Смит А.Д., Джонсон М.К. (2005). «Структура, функция и образование биологических кластеров железа и мульти». Ежегодный обзор биохимии . 74 : 247–81. doi : 10.1146/annurev.biochem.74.082803.133518 . PMID 15952888 .
- ^ Лилл Р (август 2009 г.). «Функция и биогенез белков железа-сульфура». Природа . 460 (7257): 831–8. Bibcode : 2009natur.460..831L . doi : 10.1038/nature08301 . PMID 19675643 . S2CID 205217943 .
- ^ Santos PC, Dean DR (2017). «Сборка кластера FES: система NIF у азотных фиксирующих бактерий». Энциклопедия неорганической и бионорганической химии . С. 1–13. doi : 10.1002/9781119951438.eibc2466 . ISBN 978-1-119-95143-8 .
- ^ Като С., Михара Х, Курихара Т., Такахаши Ю., Токумото У, Йошимура Т., Эсаки Н. (апрель 2002 г.). «Cys-328 ISCS и Cys-63 ISCU представляют собой сайты образования дисульфидного моста в ковалентно связанном комплексе ISCS/ISCU: последствия для механизма сборки кластера железа-сальфур» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 99 (9): 5948–52. Bibcode : 2002pnas ... 99.5948K . doi : 10.1073/pnas.082123599 . PMC 122882 . PMID 11972033 .
- ^ CUPP-Vickery JR, Silberg JJ, TA DT, Vickery LE (апрель 2004 г.). «Кристаллическая структура ISCA, белок сборочного кластера железа -сулфур из Escherichia coli». Журнал молекулярной биологии . 338 (1): 127–37. doi : 10.1016/j.jmb.2004.02.027 . PMID 15050828 .