Citocromul c (Engl cyt c.) - mici conținând proteina heme, se referă la o clasă de citocromilor. Acesta cuprinde un tip de structură hemului c. celula Executa are două funcții. Pe de o parte, este un purtător de un electron, asociat în mod liber cu membrana internă a mitocondriilor. și o componentă necesară a lanțului respirator. Este capabil să oxideze și de a reduce, dar nu se leagă cu oxigenul. Pe de altă parte, în anumite condiții, poate fi detașat de membrana, trece în soluție în spațiul intermembrane și de a activa apoptoza. O astfel de ambiguitate asociată cu proprietățile specifice ale moleculelor citocromului c.
Structura și proprietățile
Citocromul c - o proteină mică, cu o masă moleculară de 12 kDa. Spre deosebire de alte citocromilor. proteină este foarte solubilă (solubilitate de circa 100 g / l).
Citocromul c conține în structura sa de tip hemului c. care formează o legătură covalentă prin resturile de cisteină (Cys-14 și Cys-17).
La om, citocrom c genomul nuclear codificat CYCS [1] [2].
Citocromul c este sintetizat ca un precursor inactiv - apotsitohroma. Sa difuzat și modificarea cotranslațional are loc în citoplasmă.
Pentru alte apotsitohrom maturarea și hem b (Fe-protoporfirina IX) pentru a fi transportat la spațiul intermembrane mitocondriilor.
Însoțitorii hem adesea implicate în procesul de livrare a hem b în spațiul intermembrane. [3]
apotsitohroma Import prin membrana exterioara difera de proteinele transportoare conventionale mitocondrială. Acest proces a implicat o proteină holotsitohrom-c-sintaza (HCCs, numită heme lyase), care se adaugă, de asemenea, la apotsitohromu bijuterie. Astfel, citocromul acceptă un strukuturu mai compact și devine activ. Este important ca, înainte de atașarea covalentă de fier hem trebuie să fie restaurate, iar apotsitohroma cisteine - oxidat. Oxidarea cisteine pentru a forma o enzimă legătură disulfidică poartă o oxireductază-tiol bisulfura. [3]
biosintezei Citocromul este diferit în diferite organisme, și nu există încă nici o nomenclatură general acceptată de proteine implicate în acest proces. [3]
Funcția principală a citocromului c - transferul de electroni între complexele III (coenzima Q - Cyt C reductaza sau citocromul-BC1-complex) și IV (citocrom c-oxidaza) a lanțului respirator mitocondrial. Mai mult, citocrom c induce apoptoza (moartea celulară programată) atunci când ieșirea din mitocondrii în citoplasmă, servește la îmbunătățirea semnalizare apoptoza cale si are mai multe funcții neapoptoticheskih. [4]
lanț respirator mitocondrial
Fosforilarea oxidativă - una dintre componentele principale ale respirației celulare care apare pe membrana internă a mitocondriilor care implică cinci complecși ai lanțului respirator. Acesta constă în transferul secvențial al electronilor între complexele cu substratul la o moleculă de oxigen protoni conjugat de pompare în spațiul intermembrane și sinteza ATP datorită potențialului rezultanta de protoni. Pentru acest proces, purtătorii de electroni necesar care acționează ca navetele între complexele respiratorii. transportori de electroni poate fi solubil în grăsime, membrană sau solubil în apă, dar asociat cu membrana. Citocromul c este solubil legată de membrană perenosichikom de apă, de electroni.
Citocromul c primește un electron din complexul III. În același timp, se reface grupul său de hem.
citocromul Următorul redus diffuses lungul suprafeței membranei la complexul IV. Acest complex este un citocrom c-oxidaza. primește electroni din citocromul și apoi transferă electronii acumulate pe moleculă de O2 pentru a forma molecula de H2 O.
proces total este după cum urmează: complexul III catalizează transferul a doi electroni dintr-o moleculă ubichinonă 2 citocrom, dezumflarea astfel, 2 protoni din matricea; IV Complex catalizează transferul electronilor din cele 4 4 molecule de pe citocromul O2. în care dezumfla 4 protoni din matricea.
Rolul citocromului c în apoptoză a fost descoperit in experimente in care adaugarea dezoksiadenozintrifosfata extractelor de citozol a determinat apariția activității caspazei. și fără activitate de citocromul nu este dezvoltat. [5] a fost demonstrat ulterior activitatea caspazei Feedback-ul și mitocondriile rolul citocromul ca mediator principal. Sa dovedit că, chiar și microinjectare citocromului în celulele de mamifere pentru a induce apoptoza. [6]
Citocromul c este implicat în dezvoltarea atât apoptozei interne și externe. (Intrinsecă) apoptoza internă a declanșat deteriorarea ADN-ului, stresul metabolic sau prezența proteinelor ronțăit incorecte. O etapă cheie în dezvoltarea apoptozei interne - permeabilizarea membranei exterioare a mitocondrie. Extern (extrinsec) apoptoza declanșată când aderarea ligandului extracelular la un receptor de celule cu membrană.
La activarea citocromul apoptozei provine din spatiul intermembrane al mitocondriilor în citoplasmă și este asociat cu factorul de proteaza activarea apoptotic (Apaf-1). [1] Ca urmare, eliberarea citocromului c în citoplasmă declanșează formarea apoptosome.
alte caracteristici
Citocromul c este capabil să catalizeze hidroxilarea și oxidarea hidrocarburilor aromatice.
Rolul citocrom ca antioxidant. Este capabil să catalizeze oxidarea radicală a oxigenului molecular superoxid. [7]
Citocromul c catalizează amidarea acizilor grași. Aceasta conduce la formarea de reglementare fiziologice importante. [8]
Când modificată, activitatea parțial desfăcută conformație citocrom c peroxidazei și prezintă o oxidare crescuta a cardiolipina. [9]
Reprezentarea diferitelor specii
Citocromul c este conservată proteina care se gaseste in plante, animale, și multe dintre cele mai simple. Această proprietate, împreună cu dimensiunea redusă îl face util pentru citocrom c în cercetarea cladistica. [10]
Structura primară a citocromului c este reprezentat printr-un lanț de aproximativ 100 de resturi de aminoacizi. Multe organisme foarte bine organizate, în cadrul lanțului de exact 104 reziduuri. [11] La mamifere, secvența primară a citocromului c diferă doar câteva resturi. De exemplu, secvența citocromului uman c este identic cu cel al cimpanzeilor, dar diferite de cai. [12]
La rândul său, între citocrom c este împărțit în patru clase (clasa 1, clasa 2, clasa 3, clasa 4), dintre care reprezentanți sunt diferite una de cealaltă porțiune proteinic, numărul de hem, liganzii în focal al cincilea și al șaselea poziții de fier din hemul și, prin urmare, proprietăți au diferite foarte mult [13].