Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Бромопероксидаза / хлоропероксидаза, ванадий
Идентификаторы
СимволBr / Cl_пероксидаза
CATH1qhb
SCOP21qhb / SCOPe / SUPFAM
CDDcd03398
Активный центр фермента бромпероксидазы ванадия, который производит большинство броморганических соединений Земли .

Бромопероксидазы ванадия - это разновидность ферментов, называемых галопероксидазами . Его основная функция заключается в удалении перекиси водорода из клетки или вокруг нее, которая образуется во время фотосинтеза . В результате вторичной реакции с растворенным органическим веществом в результате вторичной реакции с растворенным органическим веществом образуется гипобромистая кислота (HOBr), в результате чего происходит бромирование органических соединений, связанных с защитой организма. Эти ферменты производят большую часть природных броморганических соединений в мире.

Бромопероксидазы ванадия - один из немногих классов ферментов, для которых требуется ванадий . Активный центр имеет центр оксида ванадия, присоединенный к белку через одну боковую цепь гистидина, и набор водородных связей с оксидными лигандами. [1]

Возникновение и функция [ править ]

Бромопероксидазы ванадия были обнаружены в бактериях, грибах, морских макроводорослях ( водорослях ) и морских микроводорослях ( диатомовых водорослях ), которые производят бромированные органические соединения. [2] Это не было окончательно идентифицировано как бромопероксидаза высших эукариот, таких как улитки murex , которые имеют очень стабильную и специфическую бромопероксидазу, но, возможно, не зависимую от ванадия. [3] Хотя назначение бромпероксидазы до сих пор неизвестно, ведущие теории включают то, что это способ регулирования перекиси водорода, вырабатываемой фотосинтезом, и / или в качестве механизма самозащиты путем производства гипобромовой кислоты, которая предотвращает рост бактерий. [4] [5]

Ферменты катализируют окисление бромида (0,0067% морской воды ) перекисью водорода . Образующийся электрофильный катион бромония (Br + ) атакует углеводороды (обозначенный как RH в следующем уравнении):

RH + Br - + H 2 O 2 → R-Br + H 2 O + OH -

Бромирование действует на различные растворенные органические вещества, и все большее бромирование приводит к образованию бромоформа . [6] Бромопероксидазы ванадия производят примерно 1-2 миллиона тонн бромоформа и 56 000 тонн бромметана ежегодно. [7] Частично в полярных регионах, где весной наблюдается интенсивное цветение микроводорослей, эти соединения могут попасть в тропосферу и нижнюю стратосферу. [8] [9] Посредством фотолиза бромированные метаны производят радикал брома (Br - ), который может привести к истощению озонового слоя. [10] Большая часть природныхброморганические соединения возникают под действием этого фермента.

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Butler A, Carter-Franklin JN (февраль 2004 г.). «Роль ванадийбромопероксидазы в биосинтезе галогенированных морских природных продуктов». Отчеты о натуральных продуктах . 21 (1): 180–8. DOI : 10.1039 / b302337k . PMID  15039842 .
  2. ^ Мур Р. М., Уэбб M, Tokarczyk R, Веверу R (15 сентября 1996). «Ферменты бромопероксидазы и йодопероксидазы и производство галогенированных метанов в культурах морских диатомовых водорослей». Журнал геофизических исследований: океаны . 101 (C9): 20899–20908. Bibcode : 1996JGR ... 10120899M . DOI : 10.1029 / 96JC01248 .
  3. Перейти ↑ Winter JM, Moore BS (июль 2009 г.). «Изучение химии и биологии ванадий-зависимых галопероксидаз» . Журнал биологической химии . 284 (28): 18577–81. DOI : 10.1074 / jbc.R109.001602 . PMC 2707250 . PMID 19363038 .  
  4. ^ Gribble GW (2009-12-17). Встречающиеся в природе галогенорганические соединения: полное обновление . Springer-Verlag / Wein. Bibcode : 2010nooc.book ..... G . ISBN 978-3-211-99322-4.
  5. ^ Renirie R, Dewilde А, Pierlot С, Веверу R, Хобер D, Обри JM (июль 2008 г.). «Бактерицидная и вирулицидная активность алкалофильного мутанта хлоропероксидазы ванадия P395D / L241V / T343A» . Журнал прикладной микробиологии . 105 (1): 264–70. DOI : 10.1111 / j.1365-2672.2008.03742.x . PMID 18266697 . 
  6. Перейти ↑ Butler A, Sandy M (август 2009). «Механистические соображения галогенирующих ферментов». Природа . 460 (7257): 848–54. Bibcode : 2009Natur.460..848B . DOI : 10,1038 / природа08303 . PMID 19675645 . 
  7. ^ Gribble GW (1999). «Разнообразие встречающихся в природе броморганических соединений». Обзоры химического общества . 28 (5): 335–46. DOI : 10.1039 / a900201d .
  8. ^ Веверу R, ван дер Хорст MA (сентябрь 2013). «Роль галопероксидаз ванадия в образовании летучих бромированных соединений и их влияние на окружающую среду» (PDF) . Сделки Далтона . 42 (33): 11778–86. DOI : 10.1039 / c3dt50525a . PMID 23657250 .  
  9. ↑ Hill VL, Manley SL (май 2009 г.). «Высвобождение реактивного брома и йода из диатомовых водорослей и его возможная роль в переносе галогенов в полярных и тропических океанах» . Лимнология и океанография . 54 (3): 812–822. Bibcode : 2009LimOc..54..812H . DOI : 10,4319 / lo.2009.54.3.0812 .
  10. ^ Saiz-Lopez A, фон Glasow R (октябрь 2012). «Реактивная химия галогенов в тропосфере». Обзоры химического общества . 41 (19): 6448–72. DOI : 10.1039 / c2cs35208g . PMID 22940700 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • активный сайт Интерактивное изображение (Jmol)
  • Пример структуры: 1qhb
  • Классификация семей / доменов:
    • SCOP: Семейство a.111.1.2 : Галопероксидаза (бромпероксидаза)
    • CATH: суперсемейство 1.10.606.10 : ванадийсодержащая хлоропероксидаза , домен 2
    • CDD: cd03398 : PAP2_haloperoxidase
    • InterPro: цельный белок