Терминальный участок дыхательной цепи облигатного метилотрофа Methylobacillus flagellatus KT

• Автор: Стром, Евгения Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 140 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Терминальные оксидазы

1.1. Классификация терминальных оксидаз

1.1.1. Оксидазы с гемСив биядерным центром

1.1.2. Оксидазы с гемгем биядерным центром

1.2. Физиологическая роль дополнительных оксидаз

2. Метилотрофные бактерии, не использующие метан

2.1. Разнообразие и систематика

2.2. Особенности окислительного метаболизма
метилотрофных бактерий
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
1. Материалы и методы
1.1. Препаративные методы
1.2. Аналитические методы
2. Результаты и их обсуждение
2.1. Изучение строения и функционирования терминального участка дыхательной цепи М. ПадеИаШ КТ. использующего метиламин
2.2. Выделение и очистка оксидазы о из М. ПадеИаШ КТ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Множественность форм терминальных оксидаз предполагает существование линейных с одной терминальной оксидазой и разветвленных с двумя и более дыхательных целей. Это наиболее существенное отличие дыхательных цепей прокариотных организмов от эукариотных. Список терминальных оксидаз и кандидатов в оксидазы постоянно растет. Для определения терминальных оксидаз бактерий используется методологический подход Кастора и Чанса а. , , который в сочетании с рядом дополнительных критериев позволяет ограничить круг терминальных оксидаз, реально функционирующих в дыхательной цепи. Прокариотные организмы обладают большим набором терминальных оксидаз, в разной степени удовлетворяющих описанным критериям Акименко, . Терминальные оксидазы могут быть классифицированы по природе их естественного донора электронов в дыхательной цепи на цитохром с оксидазы ЦО и хинолоксидазы ХО. Недавно обнаружена единственная пока оксидаза, окисляющая высокопотенциальный железосерный белок iI i . На основании строения каталитического ядра, участвующего в связывании и восстановлении кислорода, различают оксидазы с геммедным и гемгемовым биядерными центрами. Строение каталитического центра оксидаз коррелирует с их ионтранспортными свойствами. У Vii . . К надсемейству оксидаз с гемСив биядерным центром относят подавляющее большинство известных оксидаз, несмотря на их различия по гемовому и субъединичному составу, количеству редоксцентров. Для всего надсемейства характерно наличие в субъединице I каталитического центра, представленного высокоспиновым гемом с пятью координационными связями и атомом меди Сив, где происходит связывание и восстановление кислорода , а i а. Однако никакой корреляции между разновидностью гемов, ассоциированных с субъединицей I, и субстратной специфичностью или другими функциональными характеристиками этих оксидаз не обнаружено. Более того, гемы. Так, было показано, что при экспрессии суо оперона, кодирующего ХО Ьо типа ii i, в штамме iii с делецией гена его собственной ХО Ьззтипа. О, как следовало бы ожидать, а гем А . Цит. В. i содержит в качестве высокоспинового не только гем О, но частично и гем А . При микроаэрофильных условиях роста цианобактерии i i. i . . и . вместо гема А могут включать гем О биосинтетический предшественник гема А в высокоспиновый геммедный центр в цитохром с оксидазе аазтипа , . Однако, есть данные, что при замене высокоспинового тема А в оксидазе 6а3 . В, фермент теряет электронтранспортную активность i а. Биядерный центр связан с субъединицей I посредством четырех консервативных остатков гистидина. Ещ два консервативных остатка гистидина являются лигандами низкоспинового тема с шестью координационными связями, который передает электроны от субстрата или медного центра СиА к биядерному редоксцентру. Шесть консервативных остатков Гис являются диагностическим признаком данного надсемейства , а. Субъединица I имеет сходство с субъединицами 0 и 0редуктаз нитратного дыхания, которое, как считают, возникло до появления кислорода в атмосфере . Почти все бактериальные оксидазы этого надсемейства состоят из трех или четырех субъединиц, причем субъединицы I, II и III обычно гомологичны соответствующим субъединицам ЦО авз животных, кодируемым митохондриальным геномом. ХО аа3 ii . Ц0 3 i i . III. У ЦО . i i . ii i . II и III. В ряде опытов было показано, что минимальной функциональной единицей ЦО аа3 . I и II . i . При этом критерием функциональности служила способность двухсубъединичной оксидазы векторно переносить Н через мембрану, хотя субъединица III тоже сопряжена с синтезом АТФ . Кроме того, существуют данные об участии субъединиц III и IV ХО аа3В.