Metanobaktin - Methanobactin

Metanobaktin (mb) bir bakır bağlayıcı ve indirgeyici kromoforik peptidler sınıfıdır. metanotrof Methylococcus capsulatus Banyo - ve daha sonra Methylosinus trichosporium OB3b - membranla ilişkili veya partikülün izolasyonu sırasında metan monooksijenaz (pMMO).[1] Salgılandığı düşünülmektedir. hücre dışı Metanın oksidasyonunu katalize eden serideki ilk enzim olan metan monooksijenazın kritik bir bileşeni olan bakırı işe almak için ortam metanol. Metanobaktin, demire benzer şekilde bir tebeşirofor olarak işlev görür. sideroforlar Cu (II) veya Cu (I) 'e bağlanarak daha sonra bakırı hücreye götürerek. Metanobaktin, bağlanma için son derece yüksek bir afiniteye sahiptir ve Cu (I) Kd yaklaşık 1020 M−1 pH 8'de.[2] Ek olarak, metanobaktin, hücreler için toksik olan Cu (II) 'yi pMMO'da kullanılan Cu (I) formuna indirgeyebilir.[3] Dahası, farklı metanobaktin türlerinin, özellikle diğer tip II tarafından üretilen moleküllerin keşfi ışığında, biyosferde her yerde olduğu varsayılmaktadır. metanotroflar bakır (II) 'yi bakır (I)' e bağlayan ve indirgeyen.[1]

Metanobaktin Suşları

OB3b

Methanobactin OB3b. PDB 2xji[2]

Methanobactin OB3b, yaygın olarak incelenen bir metanobaktindir. 1154 moleküler ağırlığa sahiptir.Da metal içermediğinde. OB3b, 9'dan oluşur amino asit iki kalıntı oksazolon bakır iyonlarına bağlanmada rol alan halkalar.[4][5] Oksazalon halkaları, halkalara bağlanan herhangi bir metal iyonunu serbest bırakan düşük pH koşulları altında bölünmeye duyarlıdır. Bakır, 2 oksazolon halkası ve 2 modifiye enethiol grubundan oluşan bir tetradentat bağlanma bölgesinde bağlanır ve indirgenir.[4] Özellikle, metanobaktin OB3b'deki bu oksazolon halkalarının kaynağı ve işlevi, bu alanlar benzersiz göründüğü için araştırma konusu olmuştur.

Son zamanlarda, mb OB3b'nin L-C-G-S-C-Y-P-C-S-C-M sekansı ile küçük, ribsomal olarak üretilmiş bir peptid öncüsünden türetildiği öne sürülmüştür.[6] Fonksiyonel mbOB3b, (izobutil grubu) - (Oksazolon halkası A) -G-S-C-Y- (Oksazolon halkası B) -S-M'den oluşur.[6] (Bazı mBOB3b örneklerinin C-terminal metiyonin olmadan bulunduğunu ve tamamen işlevsel göründüğünü unutmayın.) Bu özel metanobaktin türünün kromoforik halkalarının mbOB3b'nin diğer metallere bağlanmasını ve indirgemesini sağladığı iddia edilmiştir. Örneğin, mbOB3b, Ag (I) 'i Ag (0)' a, Au (III) 'ü Au (0)' a, Cr (VI) 'dan Cr (III)' e ve Hg (II) 'yi Hg (I)' e indirebilir; aynı zamanda Co (II), Zn (II), Mn (II), Pb (II) ve U (IV) 'ü de bağlayabilir.[1] Bu nedenle, metanobaktinin bir metal şelatör ve indirgeme ajanı olarak birçok tıbbi ve çevresel uygulamaya sahip olması mümkündür.

Metal indirgeme mekanizması şu anda belirsizdir. Bakırın (I) mbOB3b'deki dört dişli bağlanma konfigürasyonunun, bir su molekülünün bakır iyonuna ligand olarak bağlanmasını gerektirdiği gösterilmiştir.[7] Bu, suyun, bağlı metal iyonunu azaltmak için elektron kaynağı olduğunu iddia etmek için kullanılmıştır. Diğerleri, metanobaktin yapısındaki disülfür köprüsünün elektron kaynağı olduğunu öne sürdüler, ancak XPS bu bağın bakıra bağlı metanobaktinde hala sağlam olduğunu gösterdi.[6] Bu indirgeyici elektronun kaynağı şu anda belirsizliğini koruyor.

SB2

Methanobactin SB2, Metilokist bakteri. SB2, metal içermediğinde 851Da molekül ağırlığı ile OB3b'den çok daha küçüktür.[6] SB2 bir tane içerir imidazol yüzük ve bir oksazalon halkası yanı sıra sülfat bakırın bağlanmasında rol oynadığı düşünülen grup.

Referanslar

  1. ^ a b c Choi, D. W .; Bandow, N. L .; McEllistrem, M. T .; Semrau, J. D .; Antholine, W. E .; Hartsel, S. C .; Gallagher, W .; Zea, C. J .; Pohl, N. L .; Zahn, J. A .; Dispirito, A. A. (2010). "Γ-proteobakteriyel metan oksitleyen bakterilerden metanobaktinin spektral ve termodinamik özellikleri: Moleküler düzeyde bakır rekabeti için bir durum". İnorganik Biyokimya Dergisi. 104 (12): 1240–1247. doi:10.1016 / j.jinorgbio.2010.08.002. PMID  20817303.
  2. ^ a b El Ghazouani, A .; Baslé, A .; Firbank, S. J .; Knapp, C. W .; Gray, J .; Graham, D. W .; Dennison, C. (2011). "Methanobactinlerin Methylosinus trichosporium OB3b'den Bakır Bağlama Özellikleri ve Yapıları". İnorganik kimya. 50 (4): 1378–1391. doi:10.1021 / ic101965j. PMID  21254756.
  3. ^ Hakemyan, Amanda S .; Tinberg, Christine E .; Kondapallı, Kalyan C .; Telser, Joshua; Hoffman, Brian M .; Stemmler, Timothy L .; Rosenzweig, Amy C. (2005). "MetilosinustrichosporiumOB3b'den Bakır Şelatör Metanobaktin Bakır (I) Bağlar". Amerikan Kimya Derneği Dergisi. 127 (49): 17142–17143. doi:10.1021 / ja0558140. PMC  2864604. PMID  16332035.
  4. ^ a b Hyung J. Kim, et al. "Methanobactin, Metan Oksitleyen Bakterilerden Bakır Elde Etme Bileşiği." Bilim 10 Eylül 2004: Cilt. 305 hayır. 5690 s. 1612-1615
  5. ^ Behling, Lee A .; Hartsel, Scott C .; Lewis, David E .; DiSpirito, Alan A .; Choi, Dong W .; Masterson, Larry R .; Veglia, Gianluigi; Gallagher Warren H. (2008). "NMR, Kütle Spektrometresi ve Kimyasal Kanıt Oksazolon Halkaları İçeren Metanobaktin İçin Farklı Bir Kimyasal Yapıyı Ortaya Çıkarıyor". Amerikan Kimya Derneği Dergisi. 130 (38): 12604–12605. doi:10.1021 / ja804747d. PMC  3617554. PMID  18729522.
  6. ^ a b c d Krentz, B. D .; Mulheron, H. J .; Semrau, J. D .; Dispirito, A. A .; Bandow, N. L .; Haft, D. H .; Vuilleumier, S. P .; Murrell, J. C .; McEllistrem, M. T .; Hartsel, S. C .; Gallagher, W.H. (2010). "Metilosinus trichosporiumOB3b ve Metilokistis Suşu SB2'den Metanobaktinlerin Karşılaştırması, Bakır İyonlarının Bağlanması ve Azaltılması için Ortak Bir Çekirdek Oluşturmak için Değiştirilen Çeşitli Peptit Öncülerinden Sentezlendiğini Öngörüyor". Biyokimya. 49 (47): 10117–10130. doi:10.1021 / bi1014375. PMC  3924600. PMID  20961038.
  7. ^ John Z. Hoopes ve diğerleri. "Yoğunluk fonksiyonel teorisi kullanılarak bakıra bağlı metanobaktin içindeki elektron transfer reaksiyonunun hesaplamalı çalışması" "Amerikan Kimya Derneği Makalelerinin Özetleri" 241. 27 Mart 2011