Nr WE | WE |
---|---|
numer CAS | |
Współtwórcy | FMN ; Fe-S |
IUBMB | Wpis IUBMB |
---|---|
IntEnz | Widok IntEnz |
BRENDA | Wejście BRENDA |
KEGG | Wejście KEGG |
MetaCyc | Szlak metaboliczny |
PRIAM | Profil |
PDB | Struktury |
UDAĆ SIĘ | AmiGO / EGO |
Dehydrogenazy NADH lub złożony , że w łańcuchu oddechowym jest oksydoreduktaza membrana , która katalizuje się reakcję :
NADH + ubichinon + 5 H + matrix NAD + + ubichinol + 4 H + międzybłonowy .Ten enzym występuje w bardzo dużej liczbie żywych istot, od prokariotów do ludzi . Stanowi pierwszy punkt wejścia dla elektronów o wysokim potencjale przenoszenia do oddychania komórkowego i fosforylacji oksydacyjnej w mitochondriach oraz zapewnia transfer elektronów z NADH do koenzymu Q 10rozpuszczony w dwuwarstwie lipidowej . U eukariotów znajduje się w wewnętrznej błonie mitochondrialnej . Odegrałby również rolę w wyzwalaniu apoptozy ; ustalono korelację między aktywnością mitochondriów a apoptozą podczas rozwoju somatycznego zarodka .
Kompleks I to największy i najbardziej skomplikowany enzym w łańcuchu oddechowym. U ssaków składa się z 44 łańcuchów polipeptydowych , z których siedem jest kodowanych przez genom mitochondrialny . Zawiera w szczególności grupę prostetyczną FMN i osiem klastrów żelazo-siarkowych , z których siedem jest zorientowanych tak, aby umożliwić cyrkulację elektronów od NADH do koenzymu Q 10. Przeniesienie tych elektronów z pary redoks, której standardowy potencjał wynosi -0,32 V, do pary redoks o standardowym potencjale 0,06 V uwalnia energię wystarczającą do aktywowania pompy protonowej, która wyrzuca cztery protony H + z macierzy mitochondrialnej do przestrzeni międzybłonowej przez wewnętrzną błona mitochondriów.
Ogólna struktura przyjmuje kształt litery L z długą domeną błonową składającą się z około sześćdziesięciu helis i obwodowej domeny hydrofilowej, w której znajdują się wszystkie centra redoks i miejsce wiązania NADH. Struktura kompleksu I eukariotów nie została jeszcze dobrze scharakteryzowana jako całość, ale ustalono strukturę domeny hydrofilowej bakterii Thermus thermophilus (en) ( PDB 2FUG ), a także domeny błonowej E. coli ( PDB 3RKO ) i T. thermophilus ( PDB 4HE8 ). Pełna struktura dehydrogenazy NADH T. thermophilus została po raz pierwszy opublikowana wluty 2013( WPB 4HEA ).
( fr ) Schemat funkcjonalny dehydrogenazy NADH przedstawiający jej ogólną postać składającą się z domeny hydrofilowej (dno) skąpanej w macierzy mitochondrialnej i oznaczonej siedmioma zrównanymi skupiskami żelazo-siarka kierującymi elektrony z macierzy NADH poprzez grupę protetyczną FMN do hydrofobowej domena (góra) zawarta w wewnętrznej błonie mitochondrialnej, w której znajduje się koenzym Q 10jest zredukowany w ubichinolu Q 10 H 2. Cztery protony H + są wyrzucane do mitochondrialnej przestrzeni międzybłonowej podczas tej reakcji, co pomaga wygenerować gradient stężenia protonów przez wewnętrzną błonę mitochondrialną.
Rotenon jest inhibitorem Najbardziej znanym z kompleksu I . Jest powszechnie stosowany jako pestycyd i środek owadobójczy . Z izoflawonoidami (in) , rotenoidy są obecne w wielu rodzajach roślin tropikalnych, takich jak Antonia ( Loganiaceae ), Derris i Lonchocarpus ( Faboideae , Fabaceae ). Podobnie jak piericidin A (fr) , rotenonu wiąże się z miejscem wiązania na ubichinon o złożonej I .
Ryboza difosforan adenozyny (ADPR) jest inhibitorem dehydrogenazy NADH przez wiązanie się z miejscem wiązania nukleotydów, która blokuje wiązanie z NADH .
Rodzina acetogeniny jako najbardziej silnymi inhibitorami złożonego I . Cząsteczki te wiążą się z podjednostką ND2, co zwykle pokazuje, że ta ostatnia byłaby niezbędna do wiązania ubichinonu. Jedna z tych cząsteczek, rolliniastatyna-2, jest pierwszym inhibitorem kompleksu I , który nie wiąże się z tym samym miejscem co rotenon.
Metformina , przeciwcukrzycowe , jest również częściowe inhibitor kompleksu I , który wydaje się odgrywać kluczową rolę w jego sposobu działania.