Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_1 (1123309), страница 98
Текст из файла (страница 98)
!3.14. Ингибиторы, препятствующие восстановлению убихинона электронами от ХАЕН, например амитал, ротенон или ппрпцидпп, вероятно, действуют между центрами ! и 4 и центрамп 2 н 3. Препятствия подобного рода затрудняют понимание функций сукципатдегидрогепазы, для которой г' „в митохондриальной мембране вдвое выше, чем в растворе.
Лучшие препараты состоят из белка (мол. масса -70000), который содержит ковалептно связанный РА11 и два (ГеЖ)-центра", этот белок тесно связан с другим белком (мол. масса -27000), также имеющим (Рех5,)- центр, но не содержащим флавнна. Приведенные сведения о структуре комплекса 11 согласуются с даннымв ЭПР о наличии трех отдельных железосероцентров в этом комплексе. Сукцинатдегидрогеназа легко ингибируется оксалоацетатом и малонатом, для которых значения К; составляют 1,5 и 20 мкмоль/л соответственно, тогда как К""'»""" =300 мкмоль!л. Молекулярные свойства других флаво>келезосеропротеидов митохондрий сравнительно мало известны. Субстратом ЭПФ-дегид- !а.
еиОлОгическОе Окисление. 11 рогеназы является флавопротепд (ЭПФ); этот флавопротенд восстанавливается при взаимодействии с флавиновой дегпдрогеназой, которая окисляет СоА-производныс насыщенных жирных кислот до ненасыщенных (гл. 17); электронпереносящая цепь выглядит следующим образом: адил-Сил ГДО ГггЕ ГЛГ1 — е. дегадгегенеег <эФИ1 ЭПФ-ни гни агеаеее — ~- Ганзе — е. упининон Комплекс Ш вЂ” сегмент электронпереносящей цепи, где совершается восстановление цнтохрома с восстановленным убихиноном.
Этот комплекс включает железосеропротеид, для которого Еа= =+280 мВ; последний, очевидно, относится к числу высокопотенцпальных железосеропротеидов. Возможно, что ингибированне аптпмицином А объясняется его специфическим взаимодействием с этим центром. 13.3.
Цмтохромы Цнтохромы встречаются практически во всех аэробных организмах. В общем случае содержание цптохрома в тканях соответствует дыхательной активности. Самые высокие концентрации обнаружены в сердечной п друпгх активно работающих мышцах, как, например, летательные мышцы птиц п насекомых. Меньшие количества присутствуют в печени, почках, мозге и в гладких мышцах.
Самые низкие концентрации цитохромов наблюдаются в коже и легких. В опухолеаой н эмбриональной ткани содержание цитохромов необычайно низко; это связано с тем, что в этих тканях генерация энергии идет в основном по анаэробным путям метаболизма. Ранние исследования цитохромов, проведенные Кейлином, показали, что в присутствии окпсляемых субстратов н в отсутствие кислорода прн спектроскопическом анализе суспензии ткани обнаруживается серия четко выраженных полос поглощения.
Добавление кислорода приводило к исчезновению этих полос, которые заменялись группой менее интенсивных и более размытых полос. Результаты этих наблюдений позволили Кейлину установить присутствие трех цитохромов, которые он обозначил как а, Ь н с. Каждый из них в восстановленной форме характеризовался несколькими максимумами поглощения 1табл. 13.5). Из этой группы восстановленный цитохром а осуществляет восстановление молекулярного кислорода н восстанавливается цитохромом с.
По мере идентификации других цитохромов каждый из них обозначался в соответствии с тем из первоначальных цитохромов, с которым у него были наиболее похожие спектроскопические показатели, напри- Ззе иь матхполнзм мер Ьь Ьм Ьм 64 и т. д. Эту номенклатуру не следует рассматривать как указание на обязательное близкое родство нх структур и на одинаковое значение Еа илп на признак равноценности нх роли в процессе электронного транспорта. Добавление промежуточных продуктов цикла лимонной кислоты в суспензию ткани в анаэробных условиях приводит к быстрому восстановлению цнтохромов в последовательности Ь, сь с и а; при введении кислорода эти компоненты быстро окнсляются.
Однако окисление может быть предотвращено в присутствии СХ, (чав, 5' и СО. Поскольку дыхание большкцства тканей животных подавляется на 90% указанными ингнбиторамп, то, по-внднмому, заключительная стадия процесса дыхания животных клеток в норме протекает по электронной цепи, ведушей к цптохромоксидазе. 1(роме цнтохромов Ь| и Рдо, локализованных в эндоплазматнческой сети, все цитохромы животных клеток расположены в мптохондрналыгом белок-лппндном комплексе.
Только цитохром с легко удается получить в форме гомогенного, водорастворимого белка путем экстракции водными растворителями; вге остальные цитохромы остаются связанпымн с нерастворимымп митохондриальнымн частицами. Однако обработка митохондрий или митохондрнальных фрагментов детергентамн, например дезоксихолатом или додецнлсульфатом, позволяет выделить каждый нз мптохондрнальпых цптохромов в относительно чистой форме.
Следует предупредить, однако, что свойства цнтохромов в водном растворе детергента могут заметно отличаться от их свойств в привычной для нпх гидрофобной среде. Цптохромы Ь обладают самым низким потенциалом; Еа для выделенного нз сердца цптохрома Ь в водном растворе составляет — 340 мВ, тогда как и митохондрии, судя по его поведению, Ег составляет около +30 мВ.
Лва. по-видимому, различных цптохрома Ь обнаружены в мптохондрпях, оба в комплексе 111 (равд, 12.4.1). Их спектральные свойства показаны в табл, 13.5. Особенно примечателен тот факт, что для цнтохрома Ь~ Ео увеличивается от — 30 до +245 мВ в присутствии ЛТР. Физиологический смысл этого явления неизвестен. Посредством экстракции летергентом удалось выделить только денатурированные формы этого цитохрома (мол.
масса 28 000). Простетической группой, по-видимому, является гем (железопротопорфирин 1Х; разд. 12.4). Восстановленная форма не подвергается аутоокнслению, а окисленная форма не реагирует с цианндом. Цитокром с~ прочно связан в митохондрпальной мембране, Его спектральные снойства напоминают свойства цитохрома с (табл. 13.5), который содержит идентичную простетическую группу, сходным способом присоединенную к белку. Цптохром с~ получен в форме агрегата с мол. массой 31000. Содержашая двухвалентиое железо форма цитохрома, а также его полимер не могут прямо |н аналогическое окисления.п Табжжа 735 свойство ввтохромов мленовитвнгв4вх Минеимины логлыненгм вос*~енеиленны» 4инм ве, мв а.нм ~ а.нм ~ 7.нм пи| нером 445 4!4 4!6 4!6 430 430 423 600 605 550 гг,! 563 557 -! 200 +340 +260 22гг +:-0 — 30!4 245! +0,0 ! 5!7 52! 523 530 535 г26 527 Ь, ь реагировать с цитохромоксидазой.
Добавление небольшого количества цитохрома с создает условия для быстрого окисления субстратных количеств цитохрома с! цитохромоксидазой. Цитохромы с и с| образуют довольно прочный комплекс, не разделяющийся при хроматографии на сефадексе. Реакция между этими двумя цнтохромами происходит с исключительно высокой скоростью: константа скорости второго порядка для восстановления цатохрома с посредством цитохрома с~ при рН74составляет33 10гел.моль' 'Х Хс '.
Б митохондриальной структуре, для того чтобы вступить в реакцию с цитохромоксндазой, цптохром с должен отделиться от цитохрома сь Питохромо4 с выделены в чистом виде нз многих растений, животных и грибов и изучены более подробно, чем любой другой белок, участвующий в окпслптельно-восстановнтельных процессах. Полные амппокпслотпые последовательности известны для цптохромов с, полученных пз более, чем 70 видов. Значение этих данных обсуждается в гл.
27. Материал, излагаемый здесь, относится только к аспектам функционирования этого переносчика электронов, который в процессе электронного транспорта принимает электроны от цптохрома с~ и передает их цптохрому а+ам При нейтральном рН ферроцнтохром с не реагирует с С!4 ', 3' илп Нн. Данные многочисленных химических экспериментов, подтвержденные рентгеиоструктурным анализом кристаллов ферроцитохрома с, позволяют объяснить такое отсутствие активности тем, что гемовое железо полностью скоординировано; четыре положения заполнены азотными атомами гема, одно — имидазольным азотом гнстнднна-!8 н одно — серой метпонина-80 (равд. !2.4). Поэтому внешние реагенты не имеют доступа к железу.
Действительно. как показано на рис. 4.1 и 13.15, вся плоскость гема лежит в гидрофобной щели, а остатки пропионовой кислоты тема глубоко вдвинуты пг. метлволизм Рис. 13.15. Схематическое изображение гемовой щели цитохрома с из голубого тунца (полную структуру см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
