Azot oksit redüktaz - Nitrous-oxide reductase

nitröz oksit redüktaz
P. Denitrificans.png'den Nitröz Oksit Redüktazın Kristal Yapısı
Tanımlayıcılar
EC numarası1.7.2.4
CAS numarası55576-44-8
Veritabanları
IntEnzIntEnz görünümü
BRENDABRENDA girişi
ExPASyNiceZyme görünümü
KEGGKEGG girişi
MetaCycmetabolik yol
PRIAMprofil
PDB yapılarRCSB PDB PDBe PDBsum
Gen ontolojisiAmiGO / QuickGO

İçinde enzimoloji, bir nitröz oksit redüktaz Ayrıca şöyle bilinir nitrojen: alıcı oksidoredüktaz (N2O-biçimlendirme) bir enzim Bakteriyeldeki son adımı katalize eden denitrifikasyon, azaltılması nitröz oksit -e dinitrojen.[1][2]

N2O + 2 indirgenmiş sitokom c ⇌ N2 + H2O + 2 sitokrom c

Güçlü bir salgının önlenmesinde kritik bir rol oynar. Sera gazı atmosfere.

Fonksiyon

N2O bir inorganik metabolittir. prokaryotik denitrifikasyon sırasında hücre. Böylece, denitrifiers N'nin ana grubunu içerir2Nitrifikatörlerin de oynadığı rollere sahip üreticiler, metanotrofik bakteri, ve mantarlar. Bunların arasında, yalnızca nitelendirici prokaryotlar N'yi dönüştürme yeteneğine sahiptir.2O - N2.[3] N dönüşümü2O'dan N'ye2 tam bir nitrat denitrifikasyon işleminin son adımıdır ve otonom bir solunum şeklidir. N2O, denitrifiye hücrede solunum aktivitesi ile üretilir. Redüktaz yok.[4] Bazı mikrobiyal topluluklar yalnızca N2O N'ye indirgeme2 ve diğer denitrifikasyon yollarına sahip değildir, bu tür topluluklar nitröz oksit indirgeyiciler olarak bilinir.[5] Bazı denitrifikatörler, son ürün N ile tam denitrifikasyona sahip değildir2Ö[6]

Yapısı

Nitröz oksit redüktaz bir homodimer bakteri periplazmasında bulunur. Enzimlerin X-ışını yapıları Pseudomonas nautica ve Paracoccus denitrificans her alt birimin (MW = 65 kDa) iki alanda organize edildiğini ortaya çıkarmıştır.[7] Bir kupredoksin benzeri alan, bir çift çekirdekli bakır proteini Cu olarak bilinirBir.

İkinci alan, 7 kanatlı β-yaprak pervanesi Cu adlı katalitik siteyi içerenZtetranükleer bir bakır sülfür olan küme.[8] Cu arasındaki mesafeBir ve CuZ tek bir alt birim içindeki merkezler, fizyolojik olarak ilgili alt birim içi oranları engelleyen bir mesafe olan 30 A'dan büyüktür. elektron transferi. Bununla birlikte, iki alt birim, Cu'nunBir bir alt birimdeki merkez, Cu'dan sadece 10 Å uzanırZ ikinci merkezde merkez, karşıt alt birimlerdeki redoks merkez çiftlerinin katalitik olarak yetkin birimi oluşturmasını sağlar.[9] CuBir merkez bir elektron geçirebilir redoks değişim ve dolayısıyla iyi bilinen aa'dakine benzer bir işleve sahiptir.3-tip sitokrom c oksidazlar (EC 1.9.3.1 ) çözünür sitokromlardan bir elektron almaya hizmet ettiği yerde c.[10]

İnhibitörler

Asetilen en spesifik inhibitörüdür nitröz oksit redüktaz.[11] Diğer inhibitörler şunları içerir: azide anyon,[12] tiyosiyanat, karbonmonoksit, iyodür, ve siyanür.[13]

Referanslar

  1. ^ Schneider, Lisa K .; Wüst, Anja; Pomowski, Anja; Zhang, Lin; Einsle Oliver (2014). "Bölüm 8. Gülme Meselesi Yok: Sera Gazı Dinitrojen Monoksitin Azot Oksit Redüktaz ile Çözülmesi". Peter M.H. Kroneck ve Martha E. Sosa Torres (ed.). Ortamdaki Gaz Halindeki Bileşiklerin Metal Güdümlü Biyojeokimyası. Yaşam Bilimlerinde Metal İyonları. 14. Springer. s. 177–210. doi:10.1007/978-94-017-9269-1_8. PMID  25416395.
  2. ^ Berks BC, Ferguson SJ, Moir JW, Richardson DJ (Aralık 1995). "Azot oksitlerin ve oksiyanyonların solunumla indirgenmesini katalize eden enzimler ve ilgili elektron taşıma sistemleri". Biochim. Biophys. Açta. 1232 (3): 97–173. doi:10.1016/0005-2728(95)00092-5. PMID  8534676.
  3. ^ Bothe H (2006). Azot Döngüsünün Biyolojisi. Elsevier Science. ISBN  978-0-444-52857-5.
  4. ^ Zumft WG (Ocak 2005). "Solunum sistemi, hem-bakır oksidaz tipi vurgulanan prokaryotların nitrik oksit redüktazları". J. Inorg. Biyokimya. 99 (1): 194–215. doi:10.1016 / j.jinorgbio.2004.09.024. PMID  15598502.
  5. ^ Domeignoz-Horta, Luiz A .; Spor, Aymé; Bru, David; Breuil, Marie-Christine; Bizouard, Florian; Léonard, Joël; Philippot Laurent (2015-09-24). "N'nin çeşitliliği2O redüktörler N için önemlidir2O: N2 yıllık ve çok yıllık bir mahsul sistemindeki denitrifikasyon son ürün oranı ". Mikrobiyolojide Sınırlar. 6: 971. doi:10.3389 / fmicb.2015.00971. ISSN  1664-302X. PMC  4585238. PMID  26441904.
  6. ^ http://hdl.handle.net/10919/48086
  7. ^ Haltia T, Brown K, Tegoni M, Cambillau C, Saraste M, Mattila K, Djinovic-Carugo K (Ocak 2003). "Paracoccus denitrificans'tan 1,6 A çözünürlükte nitröz oksit redüktazın kristal yapısı". Biochem. J. 369 (Pt 1): 77–88. doi:10.1042 / BJ20020782. PMC  1223067. PMID  12356332.
  8. ^ Pomowski, A., Zumft, W.G., Kroneck, P. M.H., Einsle, O., "Bir [1sqb] 4Cu'da N2O bağlanması: nitröz oksit redüktaz içinde 2S bakır-sülfür kümesi", Nature 2011, 477, 234. doi:10.1038 / nature10332
  9. ^ Rasmussen T, Brittain T, Berks BC, Watmough NJ, Thomson AJ (Kasım 2005). "Bir sitokrom c-nitröz oksit redüktaz kompleksi oluşumu Paracoccus pantotrophus tarafından N2O azaltımı için zorunludur" (PDF). Dalton Trans (21): 3501–6. doi:10.1039 / b501846c. PMID  16234931.
  10. ^ Hill BC (Nisan 1993). "Sitokrom c oksidazın oksijenle reaksiyonunda elektron taşıyıcılarının dizisi". J. Bioenerg. Biomembr. 25 (2): 115–20. doi:10.1007 / bf00762853. PMID  8389744. S2CID  45975377.
  11. ^ Balderston WL, Sherr B, Payne WJ (Nisan 1976). "Pseudomonas perfectomarinus'ta azotlu oksit azalmasının asetilen tarafından bloke edilmesi". Appl. Environ. Mikrobiyol. 31 (4): 504–8. doi:10.1128 / AEM.31.4.504-508.1976. PMC  169812. PMID  1267447.
  12. ^ Matsubara, T; Mori T (Aralık 1968). "Denitrifikasyon üzerine çalışmalar. IX. Azot oksit, üretimi ve nitrojene indirgenmesi". J Biochem. 64 (6): 863–71. doi:10.1093 / oxfordjournals.jbchem.a128968. PMID  5718551.
  13. ^ Kristjansson JK, Hollocher TC (Ocak 1980). "Nitratı giderici bakterilerin çözünür nitröz oksit redüktazı için ilk pratik deney ve kısmi kinetik karakterizasyon". J. Biol. Kimya. 255 (2): 704–7. PMID  7356639.