Комплекс цитохромоксидазы

В виде истинного раствора получен только цитохром с цитохром с из зародыша пшеницы выделен в кристаллическом состоянии. Экстракция цитохромов Ь, с, а я аз затруднительна вследствие их прочной связи с компонентами дыхательной цепи. Как у животных, так и у растений цитохром а всегда связан с цитохромом а,,. Этот комплекс цитохромов а — йз часто называют комплексом цитохромоксидазы . Ни цитохром а, ни цитохром йз не получены в виде истинного раствора, причем эти два соединения так и не удалось разделить. Кроме перечисленных выше цитохромов, имеются еще четыре цитохрома, по-видимому, присутствующие только в высших растениях. [c.216]

Цитохромоксидаза. Конечным ферментом дыхательной цепи, окисляющим цитохром с и передающим электроны молекулярному кислороду, является цитохромоксидаза, которая в настоящее время рассматривается как комплекс цитохромов а и аз. [c.155]

Цитохромоксидаза — мембранный белок, состоящий из ряда субъединиц. Интересно, что в процессе эволюции шло усложнение этого комплекса. Цитохромоксидазы различных бактерий содержат от 2 до 3 субъединиц, в митохондриях дрожжей их — 7— -8, а в митохондриях высших животных—12—13 субъединиц. [c.128]

Полипептидный состав комплекса из митохондрий сердца быка приведен в табл. 4. Сравнение со следующим дыхательным комплексом — цитохромоксидазой — показало, что комплексы не содержат ни одной общей субъединицы. [c.83]

В процессе работы дыхательной цепи цитохром с принимает электроны от комплекса Ь-с и переносит их к комплексу цитохромоксидазы. Какова взаимосвязь цитохрома с с двумя комплексами, которые он соединяет Связан ли цитохром с с обоими комплексами одновременно, выполняя роль проволоки, проводящей электроны от одного комплекса к другому, или же цитохром с движется между комплексами подобно парому, переправляя электроны от одного к другому Некоторые данные по этому вопросу были получены в опытах, описываемых ниже. [c.81]

Эксперименты с модификацией отдельных остатков лизина показывают, что все остатки лизина важны для переноса электронов на цитохром с и от него. Одна из возможных причин подавления, в результате таких модификаций, транспорта электронов - это влияние их на связывание цитохрома с с обоими комплексами. Такое объяснение подтверждается теми экспериментами, в которых показано, что одни и те же лизины защищены от модификации, когда цитохром с связан с комплексом b- vi когда он связан с комплексом цитохромоксидазы. [c.342]

Результаты этих двух экспериментов показывают, что одни и те же остатки лизина в цитохроме с взаимодействуют с комплексом Ь-с и с комплексом цитохромоксидазы. Если одни и те же остатки лизина участвуют во взаимодействии с обоими комплексами, то цитохром с не может связываться одновременно с двумя комплексами (а следовательно, не может действовать по механизму проволочной связи). Следовательно, цитохром с должен взаимодействовать с этими комплексами по отдельности, т. е. служить челночным переносчиком электронов. [c.342]

ПОЛУЧЕНИЕ ЦИТОХРОМОКСИДАЗЫ (КОМПЛЕКС IV) [c.432]

Структура цитохромоксидазы — сложного и важного в функциональном отнощении концевого комплекса дыхательной цепи — окончательно не установлена. В очищенном препарате цитохромоксидазы обнаружены атомы меди. Показано, что при переносе электронов на кислород происходит окисление Си+ до Сц2+. Предполагают, что в цитохромоксидазе атомы меди также участвуют в ферментативных процессах, связанных с переносом электронов на кислород. [c.404]

Получение цитохромоксидазы (комплекс IV)...... [c.509]

Цитохромоксидаза включает комплекс цитохромов аиа (комплекс IV). Цитохромоксидаза, кроме гема, содержит ионы меди, которые способны менять валентность и таким способом участвовать в переносе электронов [c.173]

Цитохром и цитохромоксидаза являются протеидами, содержащими в качестве активной группы железопорфириновый комплекс, и поэтому угнетаются НСЫ и НгЗ. [c.57]

Комплекс цитохромов а+Оз называют цитохромоксидазой (6 субъединиц, 2-цит а и 4-цит 3). В цитохроме имеются атомы меди. Электроны принимаются субъединицами цитохрома а и передаются цитохрому Дз, который передает их на кислород. Этот перенос сопровождается сменой валентности меди — Си " " Си " . Атом кислорода заряжается отрицательно и приобретает способность взаимодействовать с протонами и образовывать Н2О. [c.118]

Установлено, что в пластидах сосредоточен сложный набор ферментов, в которые входят как гидролитические, так и ферменты окислительно-восстановительного комплекса. Обнаружены инвертаза, пероксидаза, полифенолоксидаза, цитохромоксидаза, фосфорилаза, фосфоглюкомутаза, протеазы, разнообразные дегидрогеназы, функции которых связаны с окислением кислот цикла Кребса. [c.107]

Цитохромы группы А — хромопротеиды, у которых простетической группой является гемин А, после удаления железа превращающийся в порфирин А. Представители этой группы цитохромы о и Од, входящие в цитохромоксидазный комплекс дыхательной цепи. Комплекс цитохромоксидазы состоит из шести субъединиц, из которых две имеют природу цитохрома а и четыре — цитохрома а . Непосредственно с кислородом взаимодействует только цитохром о. [c.30]

Цитохромоксидаза представляет собой сложный белковый комплекс, в состав которого входит по меньшей мере 8 индивидуальных полипептидов. Во внутримолекулярном переносе электронов участвуют простетические группы фермента гемы а и з, а также 2 атома меди ua и ub. Трансмембранный перенос электронов от цитохрома с к молекулярному кислороду сопровождается векторным переносом протона из матрикса митохондрий в межмембранное пространство. Разность электрохимических потенциалов ионов водорода, генерируемая в цитохромоксидазной реакции на мембране митохондрий, может быть использована для синтеза АТФ. [c.432]

В ТО-е гг. первым исследованием упаковки липидов вблизи мембранного белка в небольпаих временных интервалах (< 10 с) было определение подвижности спин-меченной жирной кислоты в реконструированной системе цитохромоксидаза — эндогенные митохондриальные фосфолипиды методом ЭПР. В дальнейшем подобные эксперименты проводились с использованием цито-хромоксидазы и цитохрома и липидных бислоев, содержаш их грамицидин А, а также мембраны микросом печени крысы, эритроцитов, вирусов Синдбис и везикулярного стоматита. Было показано, что значительная часть липидов в этих мембранах иммобилизована за счет белок-липидных взаимодействий. Количество иммобилизованных липидов при температурах 20—40 °С составляет примерно 0,2 мг на 1 мг белка (47 молекул фосфолипидов на белковый комплекс) цитохромоксидазы, что соответствует приблизительно одному слою липидов вокруг белковой глобулы. Примерно такое же количество (45—90) молекул иммобилизуется за счет взаимодействия с Са -АТФазой саркоплазматического ре-тикулума. Понижение температуры может приводить к возрастанию количества иммобилизованных липидов в 2—3 раза. [c.59]

Рис. 7-8. Положения лизинов, при которых ингибируется перенос электронов от комплекса Ь-с к цитохрому с (А) и от цитохрома с к комплексу цитохромоксидазы (В) (задача 7-13). Один край гемовой группы выступает перпендикулярно поверхности молекулы цитохрома с по направлению к читателю. Кружками показано положение лизинов. Сплошные кружки находятся на передней поверхности молекулы, штрихо-вые-на ее задней поверхности. Более крупные по размеру кружки-ближе к наблюдателю. Серые кружки изображают лизины, связанные с ингибированием переноса электронов светлые кружки-лизины, не связанные с ингибированием этого процесса.

Была проведена модификация отдельных остатков лизина на поверхности молекулы цитохрома с таким образом, чтобы положительно заряженная аминогруппа была замещена нейтральной либо отршхательно заряженной, и проанализировано влияние таких модификаций на транспорт электронов от комплекса Ь-с к цитохрому с и от цитохрома с к комплексу цитохромоксидазы. Некоторые модификации не влияли на транспорт электронов (рис. 7-8, светлые кружки), тогда как другие ингибировали его на этапе переноса от комплекса Ь-с на цитохром с (рис. 7-8, А, кружки серого цвета) либо от цитохрома с к комплексу цитохромоксидазы (рис. 7-8, Б, кружки серого цвета). В другой серии опытов было показано, что несколько остатков лизина, за счет которых ингибировался перенос электронов к или от цитохрома с, были защищены от ацетилирования, если цитохром с был связан либо с комплексом Ь-с , либо с комплексом цитохромоксидазы. Каким образом по этим результатам можно определить характер взаимодействия цитохрома с с двумя комплексами связывается ли он с ними одновременно или же совершает челночные перемещения между ними [c.81]

Перенос электронов по дыхательной цепи митохондрий завершает цитохромоксидаза (цитохром сЮг-оксидоредуктаза, комплекс IV), катализирующая реакцию восстановления молекулярного кислорода до воды. Донором электронов для фермента служит ферроцитохром с. Реакция специфически блокируется цианид- и азид-ионами, а также окисью углерода. Цитохромоксидаза прочно связана с внутренней мембраной митохондрий и является интегральным мембранным белком в раствор фермент может быть высвобожден лишь после растворения мембраны высокими концентрациями детергентов. В нативной мембране, а также в растворах неионных детергентов (тритон Х-100, твин-80, Emasol-1130) цитохромоксидаза присутствует в виде высокоактивного димера. Некоторые воздействия (рН>8,5, высокие концентрации солей и неионных детергентов) вызывают появление мономерных форм фермента. Каталитическая активность цитохромоксидазы зависит от степени агрегации молекулы фермента. [c.432]

Некоторые оксидазы, широко распространенные в живых организмах, являются хромопротеидами, родственными гемоглобину, но отличающимися от последнего своими физиологическими функциями. Все они содержат в качестве простетической группы комплекс Я елеза с протопорфирином. К этой категории относятся каталаза и пероксидаза — два фермента, катализирующие реакции перекиси водорода, а также цитохром и дыхательный фермент Варбурга (цитохромоксидаза), играющие особенно важную роль в клеточных окислениях. Все эти ферменты были выделены в кристаллическом состоянии (два других — цитохромы а ж Ъ — были идентифицированы по их спектрам) (об их ферментативном действии см. главу Ферменты ). [c.454]

Определение белка в препарате цитохромоксидазы. Содержание белка в полученном препарате измеряют с биуретовым реактивом (с. 483) в модификации Ионетани [3], которая состоит в том, что к раствору цитохромоксидазы перед добавлением биуретового реактива добавляют 0,05 мл 30%-ного раствора перекиси водорода. Такая обработка фермента позволяет уменьшить вклад поглощения фермента в оптическую плотность комплекса белка с биуретовым реактивом. [c.434]

В цитохромоксидазе, функции которой состоят в переносе электрона от цитохрома(с) к молекуле О2, в качестве активного комплекса содержится гем(а), наиболее разнообразно замещенный порфирин из группы протопорфирина (см. XV). Роль многочисленных функциональных групп сводится в (XV) к образованию связи с белком, с мембранами клетки, с реагентами (субстратами), к созданию гидрофобной части "псевдосольватной" оболочки (-С1ЙН27), к регулированию электронной структуры центрального атома Ре и макроцикла порфирина. [c.289]

Является основой тема, служит простетической гр. цитохромоксидазы (цитохром а + а,) и цитохрома а, (бактерии, напр. Е. oli). Природный порфирин а (а-форма) НС1-ЧИСЛО 15. Переход в спектрально идентичный порфирин a (НС1-чис-ло 5) происходит при выдерживании порфирина аа в водн. H I или под-кисл. орг. раств-лях. При удалении Fe из гемина могут образовываться продукты превращения последнего. Чрезвычайно фоточувствителен. Си-Комплекс 598, 550 нм. В преп. в равном кол-ве содержится второй, более полярный компонент неизвестной структуры. Получ. см. [BJ 78, 793 [c.184]

Циановодород (циановодородная кислота синильная кислота) H N М 21 fi Бесцв. жидк. или газ. ( л —14. 26. рК 9.14. Раств-сть со Н О, ЕЮН м. р. эф. Ингибирует путем образования комплексов с металлами, входящими в состав металлоферментов (нанр., при 10 3 - - 10 М цитохромоксидазу), или путем образования циангидринов с карбонильными гр. Контроль металл-ингибирующей активности с помощью азида, СО или сероводорода. Можно вдыхать довольно высокие конц. цианида. Активной формой является недиссоциированная кисл. [c.261]

Цитохромы Ь, и с выполняют функцию промежуточных переносчиков электронов, а комплекс цитохромов а и а , называемый цитохромоксидазой, является терминальным дыхательным ферментом, непосредственно взаимодействующим с кислородом. Окисленная форма цитохромоксвдазы (Ре ) принимает электроны от восстановленного цитохрома с, переходя в восстановлен- [c.196]

I и И1 предсказана на основании нуклеотидной последовательности соответствующих структурных генов митохондриальной ДНК (Ф. Сейгер и др.). Молекула цитохромоксидазы содержит, по-видимому, по одной копии большинства субъединиц. Биосинтез трех больших субъединиц (I—111) происходит в митохондриях, остальные субъединицы синтезируиугся в цитоплазме в виде предшественников с N-концевыми сигнальными последовательностями (от 2 ООО до 6 ООО), необходимыми для транспорта через мембрану. Детали процесса самосборки активного комплекса из отдельных субъединиц пока не выяснены. Считается общепризнанным, что субъединицы 1 и II участвуют в связывании простетических групп (гемов и ионов меди) и образовании 4 окислительно-восстановительных центров. Точная локализация простетических групп в апобелках затруднена, так как они ие связаны ковалентно с аминокислотными остатками этих белков и легко теряются при выделении субъединиц. [c.617]

Показано, что обработка цитохромоксидазы дициклогексил-карбодиимидом (D ) приводит к потере протон-транслоцирую-щей активности, а то аремя как транспорт электронов практически не затрагивается. D в данном случае модифицирует главным образом остатки Glu-90 субъединицы III. Этот район полипептида расположен внутри мембраны и структурно подобен D -связывающему участку протеолипида Н -АТФазы. Потеря протон-транслоцирующей активности происходит под действием антител к 111 субъединице. Препараты цитохромоксидазы. из которых избирательно удалена субъединица 111 (например, с помощью хроматографии комплекса на ДЭАЭ-агарозе), не способны к переносу протонов после реконструкции в липосомы транспорт электронов при этом не нарушается. [c.617]

Порфирины, содержащие железо и медь. Простетические группы, содержащие окисное железо, представлены в энзимах — каталазе и пероксидазе, — катализирующих реакции перекиси водорода. Цитохромоксидаза, промотирующая вторичное окисление восстановленных (т. е. содержащих закисное железо) цитохромов молекулярным кислородом, также является соединением окисного железа, а энзимы, вызывающие прямое аэробное окисление фенолов, содержат медь в качестве основного компонента. Все эти производные порфирина, в отличие от гемоглобина, но подобно цитохрому (ст р. 290), действуют посредство1м химических процессов, включающих обратимое окисление и восстановление атома металла, как постулировано Габером и Виль-штеттером (стр. 293). Следует указать, что следы таких соединений, как окись углерода, цианистый водород, фториды и азиды, которые могут давать прочные, не ионизирующиеся связи с атомом металла, способны подавлять каталитическую активность. В образующихся устойчивых комплексах нет неспаренных электронов 2. [c.307]

Многие ферменты дезактивируются соединениями, дающими комплексы с белками, главным образом ионами тяжелых металлов, как, например, Сн, Ад, Нд. Активность возвращается при обработке Н В. Цианиды, фториды и йодацетаты являются ядами для некоторых ферментов и иримсияются в исследовании активных групп последних. Так, цитохромоксидаза ингибируется циан-ионом за счет образования комплекса с железом. Дегидразы ингибируются наркотиками. [c.803]

Возможно также образование тройного комплекса ESI и отсутствие у него активности, как и у комплекса EI. Этот случай получил название неконкурентного торможения. Примерами такого торможения может служить действие ионов тяжелых металлов, действие окиси углерода на гемоглобин или цитохромоксидазу, действие треххлористого мыщьяка на сук-цинатоксидазу и др. При неконкурентном торможении даже при высокой концентрации субстрата максимальная скорость реакции меньще, чем в отсутствие ингибитора. Угнетение этого типа заключается в том, что часть активных центров фермента соединяется с ингибитором или частично отравляется им. Выяснение структуры активных центров и механизма действия ферментов может значительно продвинуться вперед путем изучения действия различных ингибиторов и ферментных ядов. [c.228]

Наиболее многочисленны и особенно сложны монооксигеназные реакции, в которых участвует цитохром Р-450, принадлежащий к группе гемопротеинов. Этот цитохром обычно содержится не в митрхондриях, а в эндоплазматическом ретикулуме. Подобно митохондриальной цитохромоксидазе, цитохром Р-450 способен взаимодействовать и с кислородом, и с окисью углерода. Отличается же он от цитохромоксидазы тем, что комплекс его восстановленной формы с окисью углерода сильно поглощает свет в области 450 нм. [c.544]

Железо необходимо для синтеза же-лезо-порфириновых белков - гемоглобина, миоглобина, цитохромов и цитохромоксидазы (рис. 26-25). В крови железо переносится в форме комплекса с плазменным белком трансферрином, а в тканях оно накапливается в виде феррити-на-белкового комплекса, содержащего гидроксид и фосфат железа. Ферритин в больших количествах содержится в печени, селезенке и костном мозгу. Железо [c.841]

Число точек фосфорилирования и их локализация в цепи переноса электронов были установлены с помощью целого ряда прямых и косвенных методов. Прямые измерения обычно проводят с помощью полярографического метода, определяя поглощение кислорода, или же используют изотопную метку (Р ), или, наконец, определяют образование АТФ или убыль АДФ с помощью ферментативных методов. Сравнение полученных при этом значений для отношения Р/0 показало, что для истинного фосфорилирования, обусловленного реакциями в дыхательной цепи, отношение Р/0 равняется 3 (окисление восстановленного НАД и субстратов НАД-дегидрогеназы) и 2 (для субстратов флавиновых ферментов, например для сукцината). Поскольку стадии, следующие за реакциями, которые протекают с участием флавопротеидов, для всех субстратов одинаковы, одна из точек фосфорилирования должна быть локализована в пределах комплекса I. Оставшиеся две точки, таким образом, должны быть расположены на коротком отрезке цепи между коферментом Q (цитохром Ъ) и Ог- Одна из них (точка 2), вероятно, локализована между коферментом Q и цитохромом (или с), т. е. в пределах комплекса III. Такое заключение подтверждается тем, что в системе, в которой цитохромоксидаза блокирована с помощью H N, для окисления восстановленного НАД или В- 3-оксибутирата при добавлении цитохрома с величина Р/2о (то же, что и Р/0) оказывается равной 2. О локализации третьей точки фосфорилирования в области цитохромоксидазы можно судить по результатам только что описанных экспериментов, а также исходя из того факта, что окисление аскорбиновой кислоты — переносчика, способного отдавать электроны только цитохрому с,— в присутствии тетраметил-га-фениленди-амина (ТМФД) характеризуется отношением Р/0, равным единице. Ни скорость, ни стехиометрия этой реакции не изменяются в присутствии антимицина А. В основном к тем же выводам пришли Чанс и Уильямс, исходя из своих экспериментов с использованием ингибиторов (см. стр. 392). Когда к интактным митохондриям добавляют субстрат и Фн, наблюдается явление, получившее название дыхательного контроля] при этом в отсутствие АДФ скорость дыхания становится очень низкой (так называемое состояние 4). После добавления АДФ система возвращается в состояние 3. [c.394]

Порфириповые комплексы входят в состав активных групп каталазы, пероксидазы, цитохромоксидазы, они содержатся в хлорофилле, витамине В12 и др. Эти же соединения играют важную роль в переносе электронов (цитохромы). Характерной чертой порфириновой группы является ее прочная связь с белком активная группа вмонтирована , по выражению Болдуина, в белок и не отделяется от него в процессе катализа. [c.65]

Взаимодействие флавопротеидной системы с цитохромной является весьма тесным, и обе эти системы образуют в клетках комплексы высокой химической организации. Например, редуктаза, которая реагирует только с цитохромом с, состоит из флавопротеина с простетической группой ФАД, из 3—5 атомов железа, связанных с цитохромом Ь, и цитохромоксидазы. Это пример сложного фермента, представляющего собой один из фрагментов полиферментной системы биологического окисления, находящейся в структурах клетки. [c.264]

Отдельные очень важные классы бионеорганических соедине кий рассмотрены в книге достаточно подробно. К таким соедине киям можно отнести сидерохромы, различные ионофоры, ферри тин, трансферрины, церулоплазмин, гемэритрин, гемоцианин, кар боксипептидазы и карбоангидразу, киназы, оксидазы, ферредокси ны, гемоглобин и миогло бин, цитохромы Ь и с, цитохромоксидазы, пероксидазы и каталазы, хлорофилл, корриноиды, комплексы металлов с витамином Ве, флавином, нуклеозидами, нуклеотидами, полинуклеотидами и нуклеиновыми кислотами. Насколько нам известно, такое детальное рассмотрение строения и функций перечисленных соединений до сих пор нигде не проводилось. [c.6]

Комплекс IV — концевой компонент дыхательной цепи — содержит цитохромоксидазу, представляющую собой комплекс, который состоит из цитохромов а и аз. Комплекс IV в восстановленной форме непосредственно реагирует с молекулярным кислородом. Цитохромы а и аз прочно связаны с митохондриальной структурой. Цитохромоксидаза прочно связана также с кардиолипином, который удаляется при экстракции только в жестких условиях. Отщепление кардиолипина приводит к потере цито-хромоксидазной активности. Препараты цитохромоксидазы содержат и другие липиды. Предполагают, что фосфолипиды способствуют взаимодействию цитохрома с с цитохромоксидазой. [c.404]

Комплекс IV называется цитохромоксидазным и включает цитохромы а и Эд, которые представляют собой сложный фермент, обозначаемый как цитохромоксидаза. Цитохромоксидаза передает электроны с цитохрома г на атомарный кислород. В состав этого комплекса входит медь (Си), коте рая участвует в передаче электронов. Одновременно из окружающей сре ды к кислороду присоединяются два протона водорода, в результате чего образуется молекула воды ДО, + 2е 2Н > Н,0. [c.56]

Как показал Драбкин (1954), летучие фракции фитонцидов черемухи угнетали тканевое дыхание дождевых червей, не влияя на активность сукциндегидрогеназы и слабо подавляя гликолиз. Автор нашел, что это угнетение зависит от ингибирования цитохромоксидазы, что позволило высказать предположение о синильной кислоте как одном из компонентов фитонцидного комплекса. [c.188]

По-внднмому, ядра клетки лишены способности осуществлять нормальное кислородное дыхание. В ядрах, как правило, отсутствуют цитохромоксидаза и весь комплекс ферментов, осуществляющих окисление органических кислот в так называемом цикле Кребса (см. главу Дыхание ). Вместе с тем в ядрах обнаружены ферменты, связанные с анаэробным энергетическим обменом. В частности, здесь представлены ферменты гликолиза — альдо-лаза, энолазы, дегидрогеназа фосфоглицериновой кислоты, найдены гексозо- и триозокиназы. Все это указывает, что энергетические потребности ядра могут удовлетворяться за счет собственных энзимов Нет оснований полностью отрицать способность ядер к синтезу АТФ и, следовательно, наличие в них аппарата, осуществляющего окислительное фосфорилирование, но размеры этой функции остаются пока неясными. В ядрах обнаружены также ферменты нуклеинового обмена, а также ферменты, осуществляющие активирование аминокислот, которое позволяет использовать последние для синтеза молекулы белка. [c.49]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология