Page 32 - No 1

BIOLÓGIAI OXIDÁCIÓK

RÉZTARTALMÚ FEHÉRJÉK;

A BIOLÓGIAI VAS ALTERNATÍVÁJA

A vassal ellentétben a réz szinte soha- S, glutamin N, vagy egy peptidkötés oxigén-
A réz főleg extra- (a) sem fordul elő porfirin gyűrűben. A fe- je tölti be.

cellulárisan található, hérjékben kötött réz mindkét oxidációs álla- Elektron spin rezonancia (ESR) spektroszkópi-
potban erős, kinetikailag inert kötést képez a ai vizsgálat során kiderült, hogy a CuII d konfi gu-
9
míg a vas többnyire hisztidin imidazol nitrogénjével. Így a réz kötött rációjú párosítatlan elektron kölcsönhatása a Cu
63

marad, jóllehet nincs makrociklusba zárva. és Cu izotópokkal a hiperfinom felhasadás jelen-
65
a sejten belül tős csökkenéshez vezet összehasonlítva a normál
4
A Cu(II)-Cu(I) redoxpotenciálja bio- Cu(II) centrumokkal. Ezek az enzimek elektron-
(b) lógiai ligandumokkal nagyobb, mint szállítási vagy oxidáz funkciót töltenek be.
Az élő szervezetben a vas-tartalmú fehérjék mel- a Fe(III)-Fe(II) rendszeré. Réz-fehérjék, pl.
lett megtalálhatóak a réz-analógok is. A két fém- ceruloplazmin, a Fe(II)-t Fe(III)-má oxidálják II. TÍPUS
ion biológiai szerepe elválaszthatatlanul ösz- (ferroxidáz aktivítás).
szefonódott, s ezáltal vagy egymást kiegészí-
tő vagy azonos funkciókat látnak el a szervezet- Semleges, vizes oldatban a Cu(II)
1,2
ben (lásd táblázat). A hemeritrinben a vas-ion, (c) sokkal oldhatóbb, mint a Cu(I); utób-
a névvel ellentétben nem-hem-típusú, hasonló- bi halogeniddel és szulfiddal oldhatatlan csapa-

an a hemocianinhoz, amely egy réz-tartalmú fe- dékot képez. A vas esetében az alacsonyabb oxi-
hérje. Mindkét fehérjének szerepe van az oxigén dációs állapotú vas(II) az oldhatóbb. Ez a kü-
szállításában, továbbá az oxigén redukciója so- lönbség a biológiai evolúció során meghatározta
rán a szervezetben keletkező köztitermékek le- a két fém-ion szerepét. 3
bontásában.
A hasonlóságok mellett számos jellegzetes kü- A réz később jelent meg az evolúció A kettes típushoz tartozó rézfehérjék nem kék
lönbséget is találunk a réz és a vas között, mind (d) során, ezért főleg extracellulárisan ta- színűek. A centrum +1-es oxidációs állapotú re-

a fiziológiai megjelenésben, mind a funkcióban. lálható, míg a vas többnyire a sejten belül. zet tartalmaz és az oxigén aktiválásában játszik
Ezek a következők: A réz-fehérjék centruma szerkezeti és spektro- szerepet. A rézatom három hisztidin N-hez, és
szkópiai szempontból három fő típusra osztható: egy vízmolekulához kapcsolódik.
vas-enzim (h: hem)
Funkció réz-enzim
(nh: nem- hem)
I. TÍPUS: ´KÉK´- RÉZ CENTRUM III. TÍPUS
Hemoglobin (h)
O -szállítás Hemocianin
2 Hemeritrin (nh)
Citokróm P-450 (h)
Tirozináz
Metán mono-
oxigénezés oxigenáz (nh)
Kvercetináz
Katechol
dioxigenáz (nh) (dioxigenáz)
oxidáz- Peroxidáz (h) Aminoxidáz
aktivitás Peroxidáz (nh) Lakkáz
elektron-
szállítás Citokróm (h) Kék-réz fehérje
anti- Peroxidáz (h) Szuperoxid- Ez a centrum intenzív kék színéről kapta nevét. Ezen típushoz tartozó fehérjékben két
oxidáns- Szuperoxid- diszmutáz

aktivítás diszmutáz (nh) (Cu,Zn) Ilyen fehérjék abszorpciós koefficiense a réz- +1-es oxidációs állapotú réz található egy
aqua komplexénél nagyságrenddel nagyobb. A hídligandummal (pl. oxigén) összekapcsolva. A

NO - Hem-tart almú Cu-tartalmú
2 réz környezetében két hisztidin N és egy cisztein centrumok oxigén szállítására (pl. hemocianin)
redukció nitrit-reduktáz(h) nitrit-reduktáz
S található, míg a fennmaradó helyet metionin vagy beépítésére szolgálnak (pl. oxigenázok).
32 I. ÉVFOLYAM 1. SZÁM, 2009 KÉMIAI PANORÁMA

4/21/09 10:34 AM
32-33-réz tartalmú fehérjék.indd 2.indd 32 4/21/09 10:34 AM
32-33-réz tartalmú fehérjék.indd 2.indd 32