F430 é o cofactor (ás veces chamado coencima) do encima metil coencima M redutase (MCR). A MCR cataliza a reacción que libera metano no paso final da metanoxénese: + HS–CoB → + CoB–S–S–CoM esquerda |miniatura|Estrutura do coencima M (HS-CoM)miniatura |Estructura do coencima B (HS-CoB) |upright=1.5 Só se encontra en arqueas metanóxenas e en arqueas metanotróficas anaerobias. Aparece en concentracións relativamente altas en arqueas que están implicadas na metanoxénese inversa: estas poden conter ata un 7% do peso en proteína con níquel.
Estrutura
En 1978 asignóuselle o nome trivial cofactor F430 baseándose nas propiedades dunha mostra amarela extraída de Methanobacterium thermoautotrophicum, que tiña un máximo espectroscópico a 430 nm. Foi identificado como cofactor da MCR en 1982 e a estrutura completa deduciuse por cristalografía de raios X e espectroscopia RMN. O coencima F430 presenta unha porfirina reducida nun sistema de aneis macrocíclico chamado corfina. Ademais, posúe dous aneis adicionais en comparación co tetrapirrol estándar (aneis A-D), ten un anel E γ-lactámico e un anel F carbocíclico que contén un grupo ceto. É o único composto tetrapirrólico natural que contén níquel, un elemento que raramentese atopa en sistemas biolóxicos.
Biosíntese
esquerda |miniatura |Uroporfirinóxeno IIIminiatura |Dihidrosirohidroclorinaminiatura |Sirohidroclorina A biosíntese empeza co uroporfirinóxeno III, o proxenitor de todos os tetrapirrois naturais, incluíndo a clorofila, vitamina B12, ficobilinas, sirohemo, hemo e hemo d1. É convertido en sirohidroclorina a través da dihidrosirohidroclorina. A inserción do níquel no tetrapirrol é catalizada na reacción pola mesma quelatase, CbiX, que insire cobalto na biosíntese de cobalamina, dando lugar a níquel(II)-sirohidroclorina. centro |miniatura |600px |A níquel(II)-sirohidroclorina a,c-diamida é convertida en seco-F430. É tradicional representar só un dos catro enlaces Ni-N. A Ni-sirohidroclorina a,c-diamida sintase dependente de ATP (CfbE) converte despois as cadeas laterais a e c de acetato en acetamida en reaccións , xerando níquel(II)-sirohidroclorina a,c-diamida. A secuencia das dúas amidacións é aleatoria. Un complexo de dous compoñentes Ni-sirohidroclorina a,c-diamida redutora ciclase (CfbCD) leva a cabo unha redución de 6 electróns e 7 protóns do sistema de aneis nunha reacción xerando o intermediario 15,173-seco-F430-173-ácido (seco-F430). A redución implica a hidrólise do ATP e os electróns pasan por dous centros 4Fe-4S. No paso final, o anel carboxilico F que contén ceto está formado por un encima coencima F(430) sintetase dependente de ATP (CfbB) na reacción , xerando o coencima F430. Este encima é un ligase de tipo MurF, atopada na biosíntese de peptidoglicanos.
Notas
Categoría:Tetrapirrois Categoría:Cofactores