Häm A - Heme A

Häm A
Heme a.svg
Häm-a-in-Cyctochrom-c-Oxidase-PDB-1OCR-3D-SF-A.png
Namen
Andere Namen
Eisenzytoporphyrin IX, Formilporphyrin
Bezeichner
3D-Modell ( JSmol )
ChemSpider
Gittergewebe Häm+a
  • InChI=1S/C49H59N4O6.Fe/c1-9-34-31(6)39-25-45-49(46(55)18-12-17-30(5)16-11-15-29(4) 14-10-13-28(2)3)33(8)40(52-45)24-44-37(27-54)36(20-22-48(58)59)43(53-44) 26-42-35(19-21-47(56)57)32(7)38(51-42)23-41(34)50-39;/h9,13,15,17,23-27,43 ,46,55H,1,10-12,14,16,18-22H2,2-8H3,(H4,50,51,52,53,56,57,58,59);/q-1;+ 2/p-2/b29-15+,30-17+,42-26-; prüfenJa
    Schlüssel: RRRJRRNGYOECDS-ZHOBENDVSA-L prüfenJa
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    Schlüssel: RRRJRRNGYOECDS-DRKRPJRXBB
  • OC(=O)CC/c6c(\C)c3n7c6cc2c(/CCC(O)=O)c(/C=O)c1cc5n8c(cc4n([Fe]78n12)c(c=3)c(C=C) c4c)c(\C(O)CC\C=C(/C)CC\C=C(/C)CC\C=C(C)/C)c5\C
Eigenschaften
C 49 H 56 O 6 N 4 Fe
Molmasse 852.837
Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich die Daten auf Materialien im Standardzustand (bei 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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Infobox-Referenzen

Häm A (oder Häm A ) ist ein Häm , ein Koordinationskomplex, bestehend aus einem makrocyclischen Liganden namens Porphyrin , der ein Eisenatom chelatisiert . Häm A ist ein Biomolekül und wird natürlich von vielen Organismen produziert. Häm A, erscheint in Lösung oft ein dichroitisches Grün/Rot, ist ein struktureller Verwandter von Häm B , einem Bestandteil von Hämoglobin , dem roten Farbstoff im Blut.

Beziehung zu anderen Hämen

Häm A unterscheidet sich von Häm - B , daß eine Methylseitenkette an Ringposition 8 zu einer oxydiert Formyl - Gruppe und einer hydroxyethylfarnesyl Gruppe , einer Isoprenoid - Kette, wurde auf die beigefügte Vinylseitenkette an Ringposition 2 des Bügeleisens Tetrapyrrol Häm . Häm A ist Häm o ähnlich , da beide diese Farnesyl-Addition an Position 2 aufweisen, aber Häm O hat keine Formylgruppe an Position 8, enthält aber noch die Methylgruppe. Die korrekte Struktur von Häm A, basierend auf NMR- und IR-Experimenten der reduzierten Fe(II)-Form des Häms, wurde 1975 veröffentlicht. Die Struktur wurde durch die Synthese des Dimethylesters der eisenfreien Form bestätigt.

Geschichte

Häm A wurde zuerst von dem deutschen biochemist isoliert Otto Warburg in 1951 und von ihm gezeigt , wird die aktive Komponente des integralen Membran Metalloprotein Cytochrom - c - Oxidase.

Stereochemie

Die letzte strukturelle Frage der genauen geometrischen Konfiguration des ersten Kohlenstoffs an Ringposition 3 von Ring I, dem an die Hydroxylgruppe gebundenen Kohlenstoff, wurde kürzlich als chirale S-Konfiguration veröffentlicht.

Wie Häm B ist Häm A oft über eine koordinative Bindung zwischen dem Häm-Eisen und einer konservierten Aminosäure-Seitenkette an das Apoprotein gebunden. In der wichtigen respiratorischen Protein Cytochrom c Oxidase (CCO) ist dieser Ligand 5 für das Häm A am Sauerstoffreaktionszentrum eine Histidylgruppe. Dies ist ein üblicher Ligand für viele Hämproteine, einschließlich Hämoglobin und Myoglobin .

Häm a in Cyctochrom c-Oxidase, gebunden von zwei Histidinresten (in Rosa dargestellt)
Häm A im Cytochrom ein Teil der Cytochrom-c-Oxidase, gebunden von zwei Histidinresten (in Rosa dargestellt)

Ein Beispiel für ein Metalloprotein, das Häm A enthält, ist Cytochrom-c-Oxidase. Dieses sehr komplizierte Protein enthält Häm A an zwei verschiedenen Stellen mit jeweils unterschiedlichen Funktionen. Das Eisen des Häms A von Cytochrom a ist hexakoordiniert, also mit 6 anderen Atomen verbunden. Das Eisen des Häms A von Cytochrom a3 wird manchmal von 5 anderen Atomen gebunden, wodurch die sechste Stelle zur Verfügung steht, um Disauerstoff (molekularen Sauerstoff ) zu binden . Darüber hinaus bindet dieses Enzym 3 Kupfer-, Magnesium-, Zink- und mehrere Kalium- und Natriumionen. Es wird angenommen, dass die beiden Häm-A-Gruppen in CCO leicht Elektronen zwischen den Kupferionen und dem eng verbundenen Protein Cytochrom c austauschen.

Es wird angenommen, dass sowohl die Formylgruppe als auch die Isoprenoid- Seitenkette eine wichtige Rolle bei der Erhaltung der Energie der Sauerstoffreduktion durch Cytochrom-c-Oxidase spielen . Es wird angenommen, dass CCO für die Erhaltung der Energie der Disauerstoffreduktion verantwortlich ist, indem Protonen in den Zwischenmembran-Mitochondrienraum gepumpt werden. Es wird angenommen, dass sowohl die Formyl- als auch die Hydroxyethylfarnesylgruppe von Häm A eine wichtige Rolle in diesem kritischen Prozess spielen, wie von der einflussreichen Gruppe von S. Yoshikawa veröffentlicht wurde.

Siehe auch

Verweise