stringtranslate.com

Цитохром b

Цитохром b — это белок, обнаруженный в мембранах аэробных клеток. В эукариотических митохондриях (внутренняя мембрана) и в аэробных прокариотах цитохром b является компонентом комплекса дыхательной цепи III ( EC 1.10.2.2) — также известного как комплекс bc1 или убихинол-цитохром c-редуктаза. В растительных хлоропластах и ​​цианобактериях есть гомологичный белок, цитохром b6, компонент пластохинон -пластоцианин-редуктазы ( EC 1.10.99.1), также известного как комплекс b6f. Эти комплексы участвуют в электронном транспорте , перекачке протонов для создания протондвижущей силы ( PMF ). Этот протонный градиент используется для генерации АТФ . Эти комплексы играют жизненно важную роль в клетках. [1] [2] [3]

Структура и функции

Цитохром b/b6 — это интегральный мембранный белок, состоящий примерно из 400 аминокислотных остатков , который, вероятно, имеет 8 трансмембранных сегментов . У растений и цианобактерий цитохром b6 состоит из двух белковых субъединиц, кодируемых генами petB и petD. Цитохром b/b6 нековалентно связывает две гемовые группы, известные как b562 и b566. Предполагается, что четыре консервативных остатка гистидина являются лигандами атомов железа этих двух гемовых групп. [2] [3]

Группы гема являются ключевыми частями внутреннего пути переноса электронов и незаменимы для функционирования двух хиноловых окислительных комплексов. Две единицы b/b6 также образуют путь входа хинола. [4]

Использование в филогенетике

Цитохром b обычно используется как область митохондриальной ДНК для определения филогенетических отношений между организмами из-за его изменчивости последовательности. Он считается наиболее полезным при определении отношений внутри семейств и родов . Сравнительные исследования с участием цитохрома b привели к новым схемам классификации и использовались для отнесения недавно описанных видов к роду, а также для углубления понимания эволюционных отношений. [5]

Клиническое значение

Мутации цитохрома b в первую очередь приводят к непереносимости физических нагрузок у людей; хотя сообщалось и о более редких, тяжелых мультисистемных патологиях. [6]

Мутации в цитохроме b Plasmodium falciparum и P. berghei связаны с устойчивостью к противомалярийному препарату атовакуону . [7]

Гены человека

Гены человека, кодирующие белки цитохрома b, включают:

Фунгицидная цель

Цит b является мишенью для фунгицидов класса Q o I , группы 11 Комитета по борьбе с устойчивостью к фунгицидам. Мутации цит bG143A иF129L обеспечивает устойчивость к основной части группы 11, хотя G143A не работает против метилтетрапрола (11A). [8] G143A играет важную роль в Botrytis cinerea при производстве клубники в Калифорнии . [9]

Ссылки

  1. ^ Бланкеншип, Роберт (2009). Молекулярные механизмы фотосинтеза . Blackwell Publishing. С. 124–132.
  2. ^ ab Howell N (август 1989). «Эволюционная консервация белковых областей в протонном мотиве цитохрома b и их возможные роли в окислительно-восстановительном катализе». J. Mol. Evol . 29 (2): 157–69. Bibcode :1989JMolE..29..157H. doi :10.1007/BF02100114. PMID  2509716. S2CID  7298013.
  3. ^ ab Esposti MD, De Vries S, Crimi M, Ghelli A, Patarnello T, Meyer A (июль 1993 г.). "Митохондриальный цитохром b: эволюция и структура белка" (PDF) . Biochim. Biophys. Acta . 1143 (3): 243–71. doi :10.1016/0005-2728(93)90197-N. PMID  8329437.
  4. ^ Саревич, М; Пинчер, С; Пьетрас, Р; Борек, А; Буйнович, Л; Ханке, Г; Крамер, ВА; Финацци, Г; Осычка, А (24 февраля 2021 г.). «Каталитические реакции и сохранение энергии в комплексах цитохромов bc(1) и b(6)f мембран, передающих энергию». Chemical Reviews . 121 (4): 2020–2108. doi : 10.1021/acs.chemrev.0c00712 . PMC 7908018 . PMID  33464892. 
  5. ^ Кастресана, Дж. (2001). «Филогения цитохрома b и таксономия высших обезьян и млекопитающих». Молекулярная биология и эволюция . 18 (4): 465–471. doi : 10.1093/oxfordjournals.molbev.a003825 . PMID  11264397.
  6. ^ Blakely EL, Mitchell AL, Fisher N, Meunier B, Nijtmans LG, Schaefer AM, Jackson MJ, Turnbull DM, Taylor RW (июль 2005 г.). «Мутация митохондриального цитохрома b, вызывающая тяжелую недостаточность фермента дыхательной цепи у людей и дрожжей». FEBS J . 272 ​​(14): 3583–92. doi : 10.1111/j.1742-4658.2005.04779.x . PMID  16008558. S2CID  13938075.
  7. ^ Сирегар Дж. Э., Сьяфруддин Д., Мацуока Х., Кита К., Марзуки С. (июнь 2008 г.). «Мутация, лежащая в основе устойчивости Plasmodium berghei к атовакуону в домене связывания хинона 2 (Qo(2)) гена цитохрома b». Parasitology International . 57 (2): 229–32. doi :10.1016/j.parint.2007.12.002. PMID  18248769.
  8. ^ FRAC ( Комитет по борьбе с устойчивостью к фунгицидам ) (март 2021 г.). "Список кодов FRAC ©*2021: Средства борьбы с грибками, отсортированные по характеру перекрестной устойчивости и способу действия (включая кодирование групп FRAC на этикетках продуктов)" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2021-11-05 . Получено 2021-06-16 .
  9. ^

Внешние ссылки