Семейство F420H2DH - F420H2DH family

Идентификаторы
СимволF420ЧАС2DH
TCDB3.D.9

В ЧАС+-перенос F420ЧАС2 Дегидрогеназа (F420ЧАС2DH) Семья (TC # 3.D.9) является членом Na+ транспортировка суперсемейства Mrp. Один F420ЧАС2 дегидрогеназа (также называемая F420ЧАС2: хинол оксидоредуктаза) из метаногенного Археон, Methanosarcina mazei Gö1, как было показано, является окислительно-восстановительным протонный насос. F420ЧАС2DH из М. mazei имеет размер молекулы около 120 кДа и содержит кластеры Fe-S и FAD. Аналогичная пятисубъединица фермент был изолирован от Метанолобус тиндариус. Сульфатредуцирующий Археоглобус фулгидус (и некоторые другие археи) также имеют этот фермент.[1]

Функция

Восстановление 2-гидроксифеназина F420ЧАС2DH сопровождается перемещением 1 H + на 2 перенесенных электрона.

Транспортная реакция

Общая векторная реакция, катализируемая F420ЧАС2DH - это

Уменьшенный донор (2e−) + H+ (in) ⇌ окисленный акцептор (2e−) + H+ (из)

Роль в метаногенезе

Methanomassiliicoccus luminyensis был изолирован из кишечника человека и требует H2 и метанол или метиламины для производства метан. Организму не хватает цитохромы, что указывает на то, что он не может сочетать мембранные реакции переноса электронов с экструзией протонов или ионов натрия с использованием других известных метаногенных путей. Более того, М. luminyensis содержит растворимый комплекс MvhAGD / HdrABC, обнаруженный в облигатных гидрогенотрофных метаногены, но энергосберегающая метилтрансфераза (MtrA-H) отсутствует.[2][3] Были представлены доказательства того, что М. luminyensis использует два типа гетеродисульфидредуктаз (HdrABC и HdrD) в процессе энергосбережения.[4] ОТ-КПЦР исследования показали, что гены, кодирующие обе гетеродисульфидредуктазы, экспрессируются на высоком уровне.[4] Другие гены с высоким содержанием транскриптов были fpoA как часть оперона, кодирующего «безголовый» F420ЧАС2 дегидрогеназа и atpB как часть оперона, кодирующего A1Ао АТФ-синтаза. В цитоплазме обнаружена высокая активность растворимой гетеродисульфидредуктазы HdrABC и гидрогеназы MvhADG. Кроме того, гетерологически полученный HdrD может восстанавливать CoM-S-S-CoB с использованием восстановленного метилвиологена в качестве донора электронов. Предполагается, что связанный с мембраной перенос электронов основан на превращении двух молекул метанола и одновременном образовании двух молекул гетеродисульфида CoM-S-S-CoB.[4] Во-первых, комплекс HdrABC / MvhADG катализирует H2-зависимое восстановление CoM-S-S-CoB и образование восстановленного ферредоксина. Во-вторых, восстановленный ферредоксин окисляется безголовым F420ЧАС2 дегидрогеназа, тем самым перемещая до 4 H+ через мембрану, и электроны направляются в HdrD для восстановления второго гетеродисульфида.[4]

Гомология

Кластер генов, кодирующий F420ЧАС2DH включает 12 генов, fpoABCDHIJKLMNO. Некоторые из субъединиц связаны с таковыми из митохондриальный комплекс I семейства NDH члены (TC # 3.D.1). Таким образом, генные продукты FpoA, H, J, K, L, M и N являются высокогидрофобными и гомологичными субъединицам, которые образуют интегральный модуль мембраны NDH-1. FpoB, C, D и я имеют их аналоги в амфипатическом мембранно-ассоциированном модуле NDH-1. Однако гомологи гидрофильных субъединиц НАДН-окислительного комплекса отсутствуют.[5]

Смотрите также

База данных классификации транспортеров

Рекомендации

  1. ^ Баумер С., Иде Т., Якоби С., Иоганн А., Готшалк Г., Деппенмайер Ю. (июнь 2000 г.). «Дегидрогеназа F420H2 из Methanosarcina mazei - это протонный насос, управляемый окислительно-восстановительным механизмом, тесно связанный с дегидрогеназами НАДН». Журнал биологической химии. 275 (24): 17968–73. Дои:10.1074 / jbc.M000650200. PMID  10751389.
  2. ^ Эванс П.Н., Паркс Д.Х., Чедвик Г.Л., Роббинс С.Дж., Сирота В.Дж., Голдинг С.Д., Тайсон Г.В. (октябрь 2015 г.). «Метаболизм метана в архейном типе Bathyarchaeota, выявленный геном-центрической метагеномикой». Наука. 350 (6259): 434–8. Bibcode:2015Научный ... 350..434E. Дои:10.1126 / science.aac7745. PMID  26494757.
  3. ^ Welte C, Deppenmeier U (июль 2014 г.). «Биоэнергетика и анаэробные дыхательные цепи уксусных метаногенов». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биоэнергетика. 1837 (7): 1130–47. Дои:10.1016 / j.bbabio.2013.12.002. PMID  24333786.
  4. ^ а б c d Крёнингер Л., Бергер С., Велте С., Деппенмайер Ю. (февраль 2016 г.). «Доказательства участия двух гетеродисульфидредуктаз в энергосберегающей системе Methanomassiliicoccus luminyensis». Журнал FEBS. 283 (3): 472–83. Дои:10.1111 / фев.13594. PMID  26573766.
  5. ^ Цикерманн В., Вирт С., Насири Х., Зигмунд К., Швальбе Х., Хант С., Брандт Ю. (январь 2015 г.). "Структурная биология. Механистическое понимание кристаллической структуры митохондриального комплекса I" (PDF). Наука. 347 (6217): 44–9. Дои:10.1126 / science.1259859. PMID  25554780. S2CID  23582849.

По состоянию на это редактирование, в этой статье используется контент из «3.D.9 Семейство H + -транслоцирующих дегидрогеназ F420H2 (F420H2DH)», который лицензирован таким образом, чтобы разрешить повторное использование в соответствии с Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Непортированная лицензия, но не под GFDL. Все соответствующие условия должны быть соблюдены.