Dehydrogenaza NADH
Dehydrogenaza NADH, oksydoreduktaza NADH-ubichinon, kompleks I łańcucha oddechowego (EC 7.1.1.2) – enzym obecny w wewnętrznej błonie mitochondrów eukariotów oraz błonach komórkowych prokariotów. Rozpoczyna szereg reakcji określanych jako łańcuch oddechowy poprzez utlenianie NADH przy jednoczesnej redukcji ubichinonu obecnego w błonie. Przeniesieniu dwóch elektronów pobranych z NADH na ubichinon prowadzi do powstania ubichinolu, jednocześnie cztery protony przez kompleks przenoszone są na zewnętrzną stronę błony białkowo-lipidowej.
- NADH + H+
+ CoQ + 4H+
wew. → NAD+
+ CoQH
2 + 4H+
zew.
Różnica stężeń jonów H+
oraz różnica ładunków powstająca w wyniku przenoszenia protonów określana jako gradient elektrochemiczny jest wykorzystywana przez syntazę ATP do syntezy kluczowego w energetyce komórki związku – ATP. Dehydrogenaza NADH odpowiedzialna jest za wytworzenie około 40% gradientu protonów powstającego w wyniku działania łańcucha oddechowego[1].
W mitochondriach ssaków dehydrogenaza NADH jest dużym kompleksem błonowym, składającym się z 45 różnych podjednostek. Podejrzewa się także istnienie podjednostki 46. Masa całego kompleksu I przekracza 1000 kDa[2]. U prokariotów enzym składa się z zaledwie z 14 różnych podjednostek o łącznej masie 550 kDa[3]. Zarówno mitochondrialny, jak i prokariotyczny kompleks ma kształt litery L z jednym ramieniem osadzonym w błonie a drugim wystającym po stronie macierzy mitochondrialnej lub cytoplazmy u bakterii[4][5][6]. W skład kompleksu wchodzi mononukleotyd flawinowy (FMN), który odbiera elektrony z NADH oraz osiem lub dziewięć centrów żelazo-siarkowych[7].
Z niedoborem lub niewłaściwym działaniem dehydrogenazy NADH związane są choroby układu nerwowego człowieka takie jak dziedziczna neuropatia nerwu wzrokowego Lebera i choroba Parkinsona[8].
Stosowanym podczas badań nad dehydrogenazą NADH inhibitorem jest rotenon blokujący miejsce przyłączania ubichinonu do kompleksu[9][10].
Zobacz też
edytujPrzypisy
edytuj- ↑ Philip Hinchliffe, Leonid A. Sazanov, Organization of Iron–Sulfur Clusters in Respiratory Complex I, „Science”, 309 (5735), 2005, s. 771–774, DOI: 10.1126/science.1113988, PMID: 16051796 (ang.).
- ↑ Joe Carroll i inni, Bovine Complex I is a Complex of 45 Different Subunits, „Journal of Biological Chemistry”, 281 (43), 2006, s. 32724–32727, DOI: 10.1074/jbc.M607135200, PMID: 16950771 (ang.).
- ↑ Leonid A. Sazanov, Philip Hinchliffe, Structure of the Hydrophilic Domain of Respiratory Complex I from Thermus thermophilus, „Science”, 311 (5766), 2006, s. 1430–1436, DOI: 10.1126/science.1123809, PMID: 16469879 (ang.).
- ↑ N. Grigorieff, Three-dimensional structure of bovine NADH:ubiquinone oxidoreductase (complex I) at 22 Å in ice, „Journal of Molecular Biology”, 277 (5), 1998, s. 1033–1046, DOI: 10.1006/jmbi.1998.1668, PMID: 9571020 (ang.).
- ↑ Guohong Peng i inni, Isolation, characterization and electron microscopic single particle analysis of the NADH:ubiquinone oxidoreductase (complex I) from the hyperthermophilic eubacterium Aquifex aeolicus, „Biochemistry”, 42 (10), 2003, s. 3032–3039, DOI: 10.1021/bi026876v, PMID: 12627969 (ang.).
- ↑ Vincent Guénebaut i inni, Consistent structure between bacterial and mitochondrial NADH:ubiquinone oxidoreductase (complex I), „Journal of Molecular Biology”, 276 (1), 1998, s. 105–112, DOI: 10.1006/jmbi.1997.1518, PMID: 9514725 (ang.).
- ↑ Tomoko Ohnishi, Iron–sulfur clusters/semiquinones in Complex I, „Biochimica et Biophysica Acta”, 1364 (2), 1998, s. 186–206, DOI: 10.1016/s0005-2728(98)00027-9, PMID: 9593887 (ang.).
- ↑ A.H.V. Schapira, Human complex I defects in neurodegenerative diseases, „Biochimica et Biophysica Acta”, 2, 1364, 1998, s. 261–270, DOI: 10.1016/s0005-2728(98)00032-2, PMID: 9593927 (ang.).
- ↑ Naoya Ichimaru i inni, Synthesis and Characterization of New Piperazine-Type Inhibitors for Mitochondrial NADH-Ubiquinone Oxidoreductase (Complex I), „Biochemistry”, 47 (40), 2008, s. 10816–10826, DOI: 10.1021/bi8010362, PMID: 18781777, PMCID: PMC2597681 (ang.).
- ↑ Hideki Ueno i inni, Comparison of the Inhibitory Action of Natural Rotenone and its Stereoisomers with Various NADH-ubiquinone Reductases, „European Journal of Biochemistry”, 225 (1), 1994, s. 411–417, DOI: 10.1111/j.1432-1033.1994.00411.x, PMID: 7925463 (ang.).
Linki zewnętrzne
edytuj- Enzyme entry: EC 7.1.1.2, [w:] Enzyme nomenclature database [online], SIB Swiss Institute of Bioinformatics (ang.).