Kofaktor F430

{{DISPLAYTITLE:Kofaktor F430}}

F430 je kofaktor (niekedy sa nazýva i koenzýmom) enzýmu metylkoenzým M reduktázy. Je to porfyrínový derivát, ktorý obsahuje atóm niklu. Metylkoenzým M reduktáza katalyzuje reakciu, ktorá vedie k uvoľneniu metánu v poslednom kroku metanogenézy:

  + HS–CoB  →    +  CoB–S–S–CoM

Tento kofaktor sa vyskytuje len u metanogénnych archeónov a anaeróbnych metánotrofných archeónov. Vyskytuje sa v relatívne vysokých koncentráciách v archeónoch, ktoré sa účastnia reverznej metanogenézy – tieto archeóny môžu obsahovať až 7 % hm. niklového proteínu, ktorý im pomáha oxidovať metán.

Štruktúra 
Tento kofaktor bol pomenovaný triviálnym názvom kofaktor F430 v roku 1978 na základe vlastností žltej vzorky extrahovanej z Methanobacterium thermoautotrophicum, ktorá mala spektroskopické maximum pri 430 nm. V roku 1982 bola táto látka identifikovaná ako kofaktor metylkoenzým M reduktázy a jeho štruktúra bola potvrdená pomocou röntgenovoej kryštalografie a NMR. Kofaktor F430 sa skladá z redukovaného porfyrínu v makrocyklickom systéme zvanom korfín. Okrem toho obsahuje ďalšie dva kruhy, takže na rozdiel od klasického tetrapyrolového jadra (kruhy A-D) má ešte γ-laktámový kruh E a karbocylický kruh F s ketónovou skupinou. Je to jediný prírodný tetrapyrol, ktorý obsahuje nikel, ktorý sa inak v živých systémoch vyskytuje len vzácne.

Biosyntéza 
Biosyntéza kofaktoru F430 začína u uroporfyrinogénu III, z ktorého sa syntetizujú všetky prírodne tetrapyroly vrátane chlorofylu, vitamínu B12, fykobilínov, sirohemu a hemu. Uroporfyrinogén III sa premieňa najprv na dihydrosirohydrochlorín a potom na sirohydrochlorín. Následne sa do tohto systému vkladá nikelnatý katión. Túto reakciu katalyzuje tá istá chelatáza, CbiX (tiež označovanej CfbA), ktorá katalyzuje i cheláciu kobaltu v biosyntéze kobalamínu.

Potom dochádza pomocou ATP-dependentnej Ni-sirohydrochlorín-a,c-diamidsyntázy (CfbB) k premene acetátových skupín a a c na acetamidy. Aminoskupiny pochádzajú z dvoch molekúl glutamínu. Poradie amidácie týchto dvoch skupín je náhodné. Dvojzložkový komplex Ni-sirohydrochlorín-a,c-diamidreduktívnej cyklázy (CfbCD) potom katalyzuje šesťelektrónovú a sedemprotónovú redukciu kruhov, čím vzniká biosyntetický intermediát. V procese dochádza k vzniku γ-laktámového kruhu E. Táto redukcia je spojená s hydrolýzou ATP a elektróny sa presúvajú pomocou dvoch 4Fe-4S centier. V poslednom kroku sa tvorí kruh F (karbocyklický s ketónovou skupinou) pôsobením ATP-dependentnej koenzým F(430) syntetázy (CfbE), čím vzniká koenzým F430. Tento posledný enzým je ligáza podobná MurF, ktorá sa účastní biosyntézy peptidoglykánu.

Referencie

Zdroj 

Kofaktory
Tetrapyroly
Zlúčeniny niklu