Szukcinát-dehidrogenáz
A szukcinát-dehidrogenáz ( SDH ) vagy a légzőszervi lánc II komplexe , más néven szukcinát-koenzim Q reduktáz ( SQR ) egy oxidoreduktáz membrán, amely katalizálja a reakciót :
szukcinát + ubikinon- fumarát + ubikinol .
Ez az enzim nagyon sok élőlényben van jelen. Így megtalálható a baktériumok plazmamembránjában és az eukarióták , különösen emlősök belső mitokondriális membránjában . Ez a sajátosság, amely mind a Krebs-ciklus és a szállítási lánc elektronok származó oxidatív foszforiláció . Ez a második belépési pont elektronok nagy transzfer potenciál be a sejtlégzést , és biztosítja a elektronok átvitelét az szukcinát a mitokondriális mátrixban a koenzim Q 10feloldva a képlékeny lipidben . Emberben a szukcinát-dehidrogenáz blokád súlyos betegségeket ( neurodegeneratív betegségeket vagy daganatokat) okoz, a mitokondriális betegségekre jellemző tünetek igen széles spektrumával .
Szukcinát-dehidrogenáz (kinon)| EK sz. | EC |
|---|---|
| CAS-szám | |
| Kofaktor (ok) | FAD ; Fe-S |
| IUBMB | IUBMB bejegyzés |
|---|---|
| IntEnz | IntEnz nézet |
| BRENDA | BRENDA bejárat |
| KEGG | KEGG bemenet |
| MetaCyc | Metabolikus út |
| PRIAM | Profil |
| EKT | Szerkezetek |
| MEGY | AmiGO / EGO |
Felépítés és működés
A baktériumokból és a mitokondriumból származó szukcinát-dehidrogenázok többsége négy alegységből áll : két hidrofil alegységből és két hidrofób alegységből . Az első kettő a flavoprotein SdhA és a vas-kén fehérje SdhB, amelyek a mitokondriális mátrixban találhatók , míg az utóbbi kettőt SdhC és SdhD néven említik, és ezek alkotják az enzim membránhorgonyát. Az SdhA tartalmazza a flavin-adenin-dinukleotid (FAD) kofaktort , valamint a szukcinát- kötő helyet , míg az SdhB három vas-kén központot tartalmaz : [2Fe-2S], [4Fe-4S] és [3Fe-4S]. Az SdhA alegységnek két különböző izoformája van az emberekben ( I. és II. Típusú Fp alegységek ), amelyek szintén megtalálhatók az Ascaris suum (en) és a Caenorhabditis elegans esetében . Az SdhC és SdhD alegységek egy membrán komplexet alkotnak a citokróm b-vel, amely hat transzmembrán hélixet, egy beme- h-t és egy ubikinonkötő helyet foglal magában . Megtalálható továbbá egy kardiolipin molekula és egy foszfatidil-etanol-amin molekula, amelyek az SdhC és az SdhD alegységekben a hem alatt lévő hidrofób térfogatot foglalják el.
-
(en) A II komplexen átáramló elektron diagramja ( PDB 1YQ3 ), szemlélteti a különböző kofaktorok helyzetét : FAD , a három vas-kén központ , a hem és az ubiquinon . A mitokondriális mátrix fent van, a belső mitokondriális membrán alul található.
Inhibitorok
A komplex II inhibitorok két külön osztályra oszthatók: azok, amelyek blokkolják az ubikinon kötődését, és azok, amelyek blokkolják a szukcinát kötődést.
- Az előbbiek között található peszticid, például karboxin és származékai ( SDHI-k nagy családja , SDH-gátló) és azután azoil- trifluor- aceton . Ők már használják a mezőgazdaság , mint gombaölő vége óta 1960 . A karboxint főleg a Basidiomycetes által okozott betegségek , például rozsda és Rhizoctonia betegségek leküzdésére használták, majd betiltották a mezőkön való felhasználást. Újabban, karboxin származékokat dolgoztak ki a szélesebb spektrumú, mint például a boszkalid, pentiopirad, bixafen , fluxapyroxad, penflufen, isopyrazam, flutolanil, pentiopirad, Xemium és fluopyramnak . Az SDHi-gátlók nem fajspecifikusak, gátolhatják a különféle élőlények légzését, a penészektől (pl. Botrytis cinerea) a gilisztákig, méhekig, halakig, békákig és emberekig.
SDHIs olyan inhibitorok, amelyek a versenyt a kinonok , amelyek az lenne a hatása, hogy szuperoxid O 2 -ionok.. - és az oxidatív stressz megjelenése. Csakúgy, mint a baktériumokkal rendelkező antibiotikumok esetében, a gombák (penészgombák) is képesek rezisztenciát kialakítani, ami az SDHI-t idővel hatástalanná teszi.
Néhány mezőgazdasági jelentőségű gomba nem érzékeny az ubikinon- komplex II- kötő inhibitorok új generációjának vegyületeire .
- Ez utóbbiak között találunk szukcinát- analógokat , például malonátot , de a Krebs-ciklus metabolitjait , például a malátot és az oxaloacetátot is . Ez utóbbi a II komplex egyik legerősebb inhibitora , amelynek jótékony hatása lenne, ha korlátozná a szuperoxid O 2 ionok termelését .• - reverz elektrontranszferrel NADH dehidrogenázban ( I komplex ).
Megjegyzések és hivatkozások
- Az itt feltüntetett tömeg és maradékok száma megegyezik a gén transzlációjából származó fehérje prekurzor értékével, a poszttranszlációs módosítások előtt , és jelentősen eltérhet a a funkcionális fehérje megfelelő értékei .
- (a) Kayode Oyedotun S. és Bernard D. Lemire , " A negyedleges szerkezet a Saccharomyces cerevisiae a szukcinát-dehidrogenáz. Homológiai modellezés, kofaktor dokkolás és molekuladinamikai szimulációs vizsgálatok ” , Journal of Biological Chemistry , vol. 279, n o 10, 2004. március 5, P. 9424-9431 ( PMID 14672929 , DOI 10.1074 / jbc.M311876200 , online olvasás )
- P.Bénit et al. , A Krebs-ciklus hiányosságaihoz kapcsolódó patológiák. Revue Francophone des Laboratoires N ° 501, 2018. {{DOI: 10.1016 / S1773-035X (18) 30120-5}}
- S. Loublier et al. , Mitokondriális betegségek: külön gyógyszer? 2009. DOI : 10.1016 / j.immbio.2009.08.002
- (in) Eriko Tomitsuka Hiroko Hirawake, Yu-ichi Goto Masafumi Taniwaki, Shigeharu Harada és Kiyoshi Kita , " direkt bizonyíték két különböző formában a flavoprotein alegységének humán mitokondriális komplex II (szukcinát-ubikinon reduktáz) " , Journal of Biochemistry , köt. 134, n o 2 2003. augusztus, P. 191-195 ( PMID 12966066 , DOI 10.1093 / jb / mgg144 , online olvasás )
- (in) Li-shar Huang Gang Sun, David Cobessi, Andy C. Wang, John T. Shen, Y. Eric Tung, Vernon E. Anderson és Edward A. Berry , "A 3-nitropropionsav a mitokondriális öngyilkosság-gátlója " Légzés, amely a II. Komplex oxidációjával kovalens adduktumot képez katalitikus bázis argininnel az enzim aktív helyén. ” , Journal of Biological Chemistry , vol. 281, n o 9,2005. december 21, P. 5965-5972 ( PMID 16371358 , PMCID 1482830 , DOI 10.1074 / jbc.M511270200 , online olvasás )
- V. Graillot et al. , A metil-pirazol peszticidek in vitro genotoxicitásának bizonyítéka emberi sejtekben. Mutat Res. 2012. DOI : 10.1016 / j.mrgentox.2012.05.014 online olvasható
- Qian és mtsai. , A boscalid mérgező hatása felnőtt zebrafish-ban (Danio rerio) a szénhidrát- és lipid-anyagcserére. Környezetszennyezés
- S. Wu és mtsai. , A strobilurin és az SDHI gombaölő szerek egyszeri és keverék-toxicitása a Xenopus tropicalis embriókra. Ökotoxikológia és környezeti biztonság
- LH Liao és mtsai. , a mézelő méhek (Apis mellifera) természetes és szintetikus xenobiotikumokra adott viselkedési reakciói az ételekben, 2017, Sci Rep. DOI : 10.1038 / j.immbio.s41598-017-15066-5
- (in) Hervé F. Avenot és Themis J. Michailides , " Haladás a molekuláris mechanizmusok megértésében és a szukcinát-dehidrogenáz gátló (SDHI) fungicidekkel szembeni rezisztencia kialakulása fitopatogén gombákban " , Crop Protection , vol. 29, n o 7, 2010. július, P. 643-651 ( DOI 10.1016 / j.cropro.2010.02.019 , online olvasás )
- (a) Tiphaine Dubos Matias Pasquali, Friederike Pogoda, Angela Casanova, Lucien Hoffmann és Marco Beyer , " különbségek entre les szukcinát-dehidrogenáz-szekvenciákat a szenzoros isopyrazam Zymoseptoria tritici és érzéketlenek Fusarium graminearum törzsek " , Pesticide Biochemistry and Physiology , Vol. 105, n o 1, 2013. január, P. 28–35 ( PMID 24238287 , DOI 10.1016 / j.pestbp.2012.11.004 , online olvasás )
- (in) Florian L. Muller, Yuhong Liu, A. Mohamed Abdul Ghani, Michael S. Lustgarten, Arunabh Bhattacharya Youngmok C. Jang és Holly Van Remmen , " magas aránya a szuperoxid-képződés a harántcsíkolt izom mitokondrium lélegző mindkét komplex I - és komplex II-hez kötött szubsztrátok ” , Biochemical Journal , vol. 409, n o 2 2008. január 15, P. 491-499 ( PMID 17916065 , DOI 10.1042 / BJ20071162 , online olvasás )