Kofaktor F430
Všeobecné vlastnosti
Sumárny vzorec	C42H46N6NiO135-
Vzhľad	žltá kryštalická látka
Fyzikálne vlastnosti
Molárna hmotnosť	906,58014 g/mol
Ďalšie informácie
Číslo CAS	73145-13-8
Pokiaľ je to možné a bežné, používame jednotky sústavy SI. Ak nie je hore uvedené inak, údaje sú za normálnych podmienok.
Chemický portál

F₄₃₀ je kofaktor (niekedy sa nazýva i koenzýmom) enzýmu metylkoenzým M reduktázy.^[1][2] Je to porfyrínový derivát, ktorý obsahuje atóm niklu. Metylkoenzým M reduktáza katalyzuje reakciu, ktorá vedie k uvoľneniu metánu v poslednom kroku metanogenézy:

CH₃–S–CoM + HS–CoB → CH₄ + CoB–S–S–CoM

• 
  Štruktúra koenzýmu M (HS-CoM)
• 
  Štruktúra koenzýmu B (HS-CoB)

Tento kofaktor sa vyskytuje len u metanogénnych archeónov^[3] a anaeróbnych metánotrofných archeónov. Vyskytuje sa v relatívne vysokých koncentráciách v archeónoch, ktoré sa účastnia reverznej metanogenézy – tieto archeóny môžu obsahovať až 7 % hm. niklového proteínu, ktorý im pomáha oxidovať metán.^[4]

Štruktúra

Tento kofaktor bol pomenovaný triviálnym názvom kofaktor F₄₃₀ v roku 1978 na základe vlastností žltej vzorky extrahovanej z Methanobacterium thermoautotrophicum, ktorá mala spektroskopické maximum pri 430 nm.^[5] V roku 1982 bola táto látka identifikovaná ako kofaktor metylkoenzým M reduktázy^[6] a jeho štruktúra bola potvrdená pomocou röntgenovoej kryštalografie a NMR.^[7] Kofaktor F₄₃₀ sa skladá z redukovaného porfyrínu v makrocyklickom systéme zvanom korfín.^[8] Okrem toho obsahuje ďalšie dva kruhy, takže na rozdiel od klasického tetrapyrolového jadra (kruhy A-D) má ešte γ-laktámový kruh E a karbocylický kruh F s ketónovou skupinou. Je to jediný prírodný tetrapyrol, ktorý obsahuje nikel, ktorý sa inak v živých systémoch vyskytuje len vzácne.^[9]

Biosyntéza

Biosyntéza kofaktoru F430 začína u uroporfyrinogénu III, z ktorého sa syntetizujú všetky prírodne tetrapyroly vrátane chlorofylu, vitamínu B12, fykobilínov, sirohemu a hemu. Uroporfyrinogén III sa premieňa najprv na dihydrosirohydrochlorín a potom na sirohydrochlorín.^[10] Následne sa do tohto systému vkladá nikelnatý katión. Túto reakciu katalyzuje tá istá chelatáza, CbiX (tiež označovanej CfbA^[11]), ktorá katalyzuje i cheláciu kobaltu v biosyntéze kobalamínu.^[12]

Potom dochádza pomocou ATP-dependentnej Ni-sirohydrochlorín-a,c-diamidsyntázy (CfbB) k premene acetátových skupín a a c na acetamidy. Aminoskupiny pochádzajú z dvoch molekúl glutamínu.^[11] Poradie amidácie týchto dvoch skupín je náhodné.^[12] Dvojzložkový komplex Ni-sirohydrochlorín-a,c-diamidreduktívnej cyklázy (CfbCD) potom katalyzuje šesťelektrónovú a sedemprotónovú redukciu kruhov, čím vzniká biosyntetický intermediát. V procese dochádza k vzniku γ-laktámového kruhu E. Táto redukcia je spojená s hydrolýzou ATP a elektróny sa presúvajú pomocou dvoch 4Fe-4S centier. V poslednom kroku sa tvorí kruh F (karbocyklický s ketónovou skupinou) pôsobením ATP-dependentnej koenzým F(430) syntetázy (CfbE), čím vzniká koenzým F_430.^[11][12][13] Tento posledný enzým je ligáza podobná MurF, ktorá sa účastní biosyntézy peptidoglykánu.

Referencie

Zdroj

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Cofactor F430 na anglickej Wikipédii.