Дорога Вуд – Юнгдал
Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлен с пути восстановления ацетил-КоА )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Восстановительный путь ацетил-КоА

Путь Вуда-Люнгдаля - это набор биохимических реакций, используемых некоторыми бактериями и археями, которые называются ацетогенами и метаногенами соответственно. Он также известен как восстановительный путь ацетил-кофермента А ( ацетил-КоА ) . [1] Этот путь позволяет этим организмам использовать водород в качестве донора электронов и диоксид углерода в качестве акцептора электронов и в качестве строительного блока для биосинтеза.

По этому пути диоксид углерода восстанавливается до монооксида углерода и муравьиной кислоты или непосредственно до формильной группы, формильная группа восстанавливается до метильной группы, а затем объединяется с монооксидом углерода и коферментом А с образованием ацетил-КоА. На стороне монооксида углерода этого метаболического пути участвуют два специфических фермента: CO-дегидрогеназа и ацетил-CoA-синтаза . Первый катализирует восстановление CO 2, а второй объединяет образующийся CO с метильной группой с образованием ацетил-CoA. [1] [2]

Некоторые анаэробные бактерии и археи используют путь Вуда – Люнгдаля в обратном порядке для расщепления ацетата. Например, некоторые метаногены расщепляют ацетат до метильной группы и монооксида углерода, а затем восстанавливают метильную группу до метана, окисляя монооксид углерода до диоксида углерода. [3] Сульфатредуцирующие бактерии , тем временем, полностью окисляют ацетат до CO 2 и H 2 в сочетании с восстановлением сульфата до сульфида . [4] При работе в обратном направлении ацетил-КоА-синтазу иногда называют ацетил-КоА-декарбонилазой.

Этот путь встречается как у бактерий (например, ацетогенов ), так и у архей (например, метаногенов [5] ). В отличие от цикла обратного Кребса и цикл Кальвина , этот процесс не является циклической. Недавнее исследование геномов набора бактерий и архей предполагает, что последний универсальный общий предок (LUCA) всех клеток использовал путь Вуда-Люнгдаля в гидротермальных условиях. [6] Филометаболические реконструкции также подтверждают это. [7] Однако недавние эксперименты пытались воспроизвести этот путь, пытаясь уменьшить CO 2 , с очень небольшим количеством пирувата, наблюдаемого при использовании природного железа в качестве восстановителя (<0,03 мМ),[8] и тем более при гидротермальных условиях с H 2 (10 мкМ). [9]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ a b Рэгсдейл Стивен В. (2006). «Металлы и их основы для развития сложных ферментативных реакций». Chem. Ред . 106 (8): 3317–3337. DOI : 10.1021 / cr0503153 . PMID  16895330 .
  2. ^ Пол А. Линдал "Никель-углеродные связи в ацетил-коэнзим А-синтазах / дегидрогеназах окиси углерода" Met. Ions Life Sci. 2009 г., том 6, стр. 133–150. DOI : 10.1039 / 9781847559159-00133
  3. ^ Может, Мехмет; Армстронг, Фрейзер А .; Рэгсдейл, Стивен В. (23 апреля 2014 г.). «Структура, функция и механизм никелевых металлоферментов, CO-дегидрогеназы и ацетил-CoA-синтазы» . Химические обзоры . 114 (8): 4149–4174. DOI : 10.1021 / cr400461p . ISSN 0009-2665 . PMC 4002135 . PMID 24521136 .   
  4. ^ Spormann, Альфред М .; Тауер, Рудольф К. (1988). «Анаэробное окисление ацетата до CO 2 с помощью Desulfotomaculum acetoxidans ». Архив микробиологии . 150 (4): 374–380. DOI : 10.1007 / BF00408310 . ISSN 0302-8933 . 
  5. ^ Matschiavelli, N .; Oelgeschlager, E .; Cocchiararo, B .; Finke, J .; Ротер, М. (2012). «Функция и регуляция изоформ дегидрогеназы монооксида углерода / ацетил-КоА-синтазы в Methanosarcina acetivorans» . Журнал бактериологии . 194 (19): 5377–87. DOI : 10.1128 / JB.00881-12 . PMC 3457241 . PMID 22865842 .  
  6. ^ MC Weiss; и другие. (2016). «Физиология и среда обитания последнего универсального общего предка». Природная микробиология . 1 (16116): 16116. DOI : 10.1038 / nmicrobiol.2016.116 . PMID 27562259 . 
  7. ^ Браакман, Рожье; Смит, Эрик (19 апреля 2012 г.). «Возникновение и ранняя эволюция биологической фиксации углерода» . PLOS вычислительная биология . 8 (4): e1002455. Bibcode : 2012PLSCB ... 8E2455B . DOI : 10.1371 / journal.pcbi.1002455 . ISSN 1553-7358 . PMC 3334880 . PMID 22536150 .   
  8. ^ Варма, Сриджит Дж .; Muchowska, Kamila B .; Шатлен, Поль; Моран, Джозеф (23.04.2018). «Самородное железо восстанавливает CO2 до промежуточных и конечных продуктов пути ацетил-КоА» . Природа, экология и эволюция . 2 (6): 1019–1024. DOI : 10.1038 / s41559-018-0542-2 . ISSN 2397-334X . PMC 5969571 . PMID 29686234 .   
  9. ^ Прейнер, Мартина; Игараси, Кенсуке; Muchowska, Kamila B .; Юй Минцюань; Varma, Sreejith J .; Кляйнерманнс, Карл; Нобу, Масару К .; Камагата, Йоичи; Тюйсуз, Харун; Моран, Джозеф; Мартин, Уильям Ф. (апрель 2020 г.). «Водородзависимый геохимический аналог первичного углеродного и энергетического метаболизма» . Природа, экология и эволюция . 4 (4): 534–542. DOI : 10.1038 / s41559-020-1125-6 . ISSN 2397-334X . PMID 32123322 .  

Другое чтение

  • Wood HG (февраль 1991 г.). «Жизнь с CO или CO2 и H2 как источником углерода и энергии». FASEB J . 5 (2): 156–63. DOI : 10.1096 / fasebj.5.2.1900793 . PMID  1900793 .
  • Дикерт Г., Вольфарт Г. (1994). «Метаболизм гомоацетогенов». Антони ван Левенгук . 66 (1–3): 209–21. DOI : 10.1007 / BF00871640 . PMID  7747932 .
Источник « https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Wood-Ljungdahl_pathway&oldid=1026474119 »
Contribute a better translation