náhľad|[4Fe-4S] železo-sírový klaster akonitázy, ktorý obsahuje štyri atómy železa (oranžové) vo forme železnatých katiónov, ktoré sú koordinované štyrmi atómami síry (žlté) vo forme sulfidových aniónov. Zvyšné ligandy sú atómy síry cysteínov apoenzýmu akonitázy a izocitrát ako chelátový ligand, ktorý koordinuje jeden atóm železa hydroxylovou a karboxylovou skupinou (kyslíky sú červené). Železo-sírové klastre (tiež Fe-S klaster alebo ISC z ang. iron-sulfur cluster) sú kofaktory oxidoreduktáz, ktoré sú schopné prenášať jeden elektrón bez ohľadu na počet atómov železa v klastri. Tieto klastre sú zložené z atómov železa v oxidačnom stupni +II alebo +III, ktoré sú koordinované sulfidovými aniónmi a cysteínmi resp. histidínmi príslušných apoenzýmov.
Štruktúra náhľad|FeMoco klaster nitrogenázy z organizmu Azotobacter vinelandiiKaždý atóm železa Fe-S klastrov je tetragonálne koordinovaný štyrmi atómami síry.
Rôzne železo-sírové klastre majú rôzne počty atómov síry a železa: najmenšie železo-sírové klastre majú dva atómy železa a dva atómy síry a sú koordinované štyrmi aminokyselinami. Klastre s rôznymi veľkosťami a usporiadaniami majú rôzne redoxný potenciály, čo vysvetľuje ich rôzne reaktivity.
Železo-sírové bielkoviny
Železo-sírové klastre sú súčasťou rôznych enzýmov, medzi ktoré patria napríklad:
akonitáza (enzým citrátového cyklu): jeden Fe-S klaster, ktorý slúži ako senzor dostatku železa v bunke a zároveň ako súčasť aktívneho miesta enzýmu, na ktorý sa viaže citrát, sukcinátdehydrogenáza (enzým citrátového cyklu a dýchacieho reťazca): tri rôzne Fe-S klastre, ktoré prenášajú elektróny z FAD na ubichinón, nitrogenáza (enzým asimilácie vzdušného dusíka, N2): obsahuje zložitý kofaktor nazývaný FeMoco, ktorý obsahuje atóm molybdénu, ktorý je schopný koordinovať molekulu vzdušného dusíka, N2, a sprostredkovať jeho redukciu na amoniak.
Z hľadiska evolúcie sú železno-sírové klastre pozostatok z dôb, keď život využíval pyrit (disulfid železnatý) v redukujúcej zemskej atmosfére na priebeh redoxných reakcií.
Referencie
Pozri aj
kofaktor oxidoreduktáza
Kategória:Oxidoreduktázy Kategória:Kofaktory