stringtranslate.com

Бактериохлорофилл

Бактериохлорофиллы (БХл) — фотосинтетические пигменты , встречающиеся у различных фототрофных бактерий . Они были открыты CB van Niel в 1932 году. [1] Они связаны с хлорофиллами , которые являются основными пигментами в растениях , водорослях и цианобактериях . Организмы, содержащие бактериохлорофилл, проводят фотосинтез для удовлетворения своих энергетических потребностей, но этот процесс является аноксигенным и не производит кислород в качестве побочного продукта . Они используют длины волн света, не поглощаемые растениями или цианобактериями . Замена Mg 2+ протонами дает бактериофеофитин (БФ), форму феофитина .

Состав

Химические структуры , сравнивающие порфин , хлорин , бактериохлорин и изобактериохлорин . Обратите внимание на перемещение двойной связи C=C между двумя изомерами бактериохлорина . На каждую двойную связь в макроцикле приходится два π-электрона (обозначаемые π e − ) .

Бактериохлорофиллы a , b и g являются бактериохлоринами , то есть их молекулы имеют макроциклическое кольцо бактериохлорина с двумя восстановленными пиррольными кольцами (B и D). Бактериохлорофиллы c , d , e и f являются хлоринами , то есть их молекулы имеют хлориновое макроциклическое кольцо с одним восстановленным пиррольным кольцом (D). [4]

Бактериохлорофиллы c – f встречаются в форме близкородственных гомологов с различными алкильными группами , присоединенными к пиррольным кольцам B и C, и показаны выше в их простейших версиях, этерифицированных сесквитерпеновым спиртом фарнезолом . [5] Большая часть изменений происходит в положениях 8 и 12 и может быть связана с вариациями метилтрансферазы. [6] BChl  c S представляет собой термин, обозначающий 8-этил, 12-метиловый гомолог BChl  c . [7]

Бактериохлорофилл g имеет винильную группу в кольце (А) в положении 8. [8]

Биосинтез

Обычным биосинтетическим предшественником бактериохлорофиллов является хлорофиллид а.

Существует большое количество известных бактериохлорофиллов [4] [9] , но все они имеют общие черты, поскольку путь биосинтеза включает хлорофиллид а (Chlide a ) в качестве промежуточного продукта. [10]

BChls с хлориновым ядром ( c – f ) производятся в результате серии ферментативных модификаций боковой цепи Chlide a , во многом аналогично тому, как образуются Chl b , d , e . BChls a , b , g с бактериохлориновым ядром требует уникального этапа восстановления двойной связи между C7 и C8, который осуществляется хлорофиллид-а-редуктазой (COR). [9]

Изобактериохлорины, напротив, биосинтезируются из уропорфириногена III отдельным путем, который приводит, например, к сирогеме , кофактору F 430 и кобаламину . Обычным промежуточным продуктом является сирогидрохлорин . [11]

Рекомендации

  1. ^ Ниль, CB (1932). «О морфологии и физиологии пурпурных и зеленых серобактерий». Архив микробиологии . 3 : 1–112. дои : 10.1007/BF00454965. S2CID  19597530.
  2. ^ аб Брайант Д.А. и др. (27 июля 2007 г.), «Candidatus Chloracidobacterium thermophilum: аэробная фототрофная ацидобактерия», Science , 317 (5837): 523–526, Бибкод : 2007Sci...317..523B, номер документа : 10.1126/science.1143236, PMID  17656724, S2CID  20419870
  3. ^ Фогль К. и др. (10 августа 2012 г.). «Бактериохлорофилл f: свойства хлоросом, содержащих «запрещенный хлорофилл»». Передний. Микробиол . Т. 3 : статья 298, стр. 1–12. дои : 10.3389/fmicb.2012.00298 . ПМЦ 3415949 . ПМИД  22908012. 
  4. ^ аб Сенге, Матиас О.; Смит, Кевин М. (2004). «Биосинтез и структура бактериохлорофиллов». Аноксигенные фотосинтезирующие бактерии . Достижения в области фотосинтеза и дыхания. Том. 2. С. 137–151. дои : 10.1007/0-306-47954-0_8. ISBN 0-7923-3681-Х.
  5. ^ Харада, Дзиро; Сибата, Ютака; Терамура, Мисато; Мидзогучи, Тадаши; Киносита, Юске; Ямамото, Кен; Тамиаки, Хитоши (2018). «Перенос энергии in vivo от бактериохлорофилла c, d, e или f к бактериохлорофиллу a в клетках дикого типа и мутантных клетках зеленой серной бактерии Chlorobaculum limnaeum». ХимФотоХим . 2 (3): 190–195. дои : 10.1002/cptc.201700164.
  6. ^ Гомес Макео Чу, А; Фригаард, Нью-Йорк; Брайант, окружной прокурор (сентябрь 2007 г.). «Бактериохлорофиллид c C-8 (2) и C-12 (1) метилтрансферазы необходимы для адаптации к слабому освещению у Chlorobaculum tepidum». Журнал бактериологии . 189 (17): 6176–84. дои : 10.1128/JB.00519-07. ЧВК 1951906 . ПМИД  17586634. 
  7. ^ Гло, А; Риш, Н. (1 августа 1978 г.). «Бактериохлорофилл cs, новый бактериохлорофилл Chloroflexus aurantiacus». Архив микробиологии . 118 (2): 153–6. дои : 10.1007/BF00415723. PMID  697505. S2CID  20011765.
  8. ^ Цукатани, Юсуке; Ямамото, Харуки; Мидзогучи, Тадаши; Фудзита, Юичи; Тамиаки, Хитоши (2013). «Завершение путей биосинтеза бактериохлорофилла g в Heliobacterium Modeticaldum: образование C8-этилиденовой группы». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Биоэнергетика . 1827 (10): 1200–1204. дои : 10.1016/j.bbabio.2013.06.007 . ПМИД  23820336.
  9. ^ Аб Чу, Алин Гомес Макео; Брайант, Дональд А. (2007). «Биосинтез хлорофилла в бактериях: истоки структурного и функционального разнообразия». Ежегодный обзор микробиологии . 61 : 113–129. doi : 10.1146/annurev.micro.61.080706.093242. ПМИД  17506685.
  10. ^ Уиллоуз, Роберт Д. (2003). «Биосинтез хлорофиллов из протопорфирина IX». Отчеты о натуральных продуктах . 20 (6): 327–341. дои : 10.1039/B110549N. ПМИД  12828371.
  11. ^ Баттерсби, Алан Р. (2000). «Тетрапирролы: пигменты жизни: обзор тысячелетия». Отчеты о натуральных продуктах . 17 (6): 507–526. дои : 10.1039/B002635M. ПМИД  11152419.