Типы медьсодержащих центров : Cu Медьсодержащие протеины

Содержание

1. Типы медьсодержащих центров : Cu Медьсодержащие протеины
2. Тип I (синие медные протеины)R = S
3. Примеры: а) Малые синие протеины:
4. Характеристики:ЭПР: g║ > g
5. Слайд 5
6. АзуринПримеры:
7. АзуринПримеры:
8. АзуринСтроение активного центра азурина из Alcaligenes denitrificans 12111211746Gly 45
9. ПластоцианинПримеры:
10. Cu[(N)His]mRn L = N, O или S-доноры;
11. Тип II Характеристики:ЭПР: нормальний
12. Супероксид-дисмутазаПримеры:2O2-  O2 + O22-
13. Супероксид-дисмутазаПримеры:
14. Слайд 14
15. Строение активного центра Cu,Zn-супероксид-дисмутазыСупероксид-дисмутазаCu∙·∙Zn = 6,2 Å
16. Zn-(lm-)-Cu" + O2-  Zn-(lm-)-Cu' + O2Zn-(Im-)-Cu'
17. Галактоз-оксидазаАмин-оксидазаRR’CHOH RR’C=O + H2O2 RCH2NH2 + O2
18. Нитрит редуктазаПримеры:
19. Нитрит редуктазаПримеры:
20. Нитрит редуктазаПримеры:
21. Слайд 21
22. µO2[Cu(N His)3]2 Катехолоксидаза Гемоцианины Тирозиназа Тип III Примеры:
23. Тип III Характеристики:ЭПР: Cu(II)···Cu(II)
24. ГемоцианинCu···Cu  3,6 Å
25. Слайд 25
26. Слайд 26
27. Гемоцианин – модельные соединения
28. Слайд 28
29. Слайд 29
30. Тирозиназакрезолазная (монофенолазная) активность катехолазная (дифенолазна) активность
31. ТирозиназаГормон коры надпочечниковНерастворимые высокомолекулярные гетерополимеры (черного или коричневого цвета)(Альбинизм)ТирозиназаТирозиназа
32. Ar(H)OH + O2  Ar(O)2 + H2OТирозиназаокисление субстрата
33. Слайд 33
34. Слайд 34
35. Слайд 35
36. Слайд 36
37. Cu(N His)2OH·µOH[Cu(N His)3]2 Синие оксидазы: Аскорбат оксидаза ЛакказаЦерулоплазмин Триядерный
38. “Синие оксидазы”O2  H2OАскорбат оксидазаМ = 2
39. Аскорбат оксидаза
40. Лакказа
41. Amy Rosenzweig Northwestern University, Evanston, IL, USA“Copper
42. Слайд 42
43. Слайд 43
44. Редокс-потенциалы Cu2+/+
45. Фотосинтетические системыФотосистема = антена + акцептор або
46.  Окисление H2O в
47. Cu2(N His)2OGluS Met(µSCys)2Цитохром c оксидазаN2O редуктаза Типы медьсодержащих центров: CuA Примеры: N2O-редуктазаN2O + 2e- + 2H+N2 + 2H2O
48. CuN His(N His)2L
49. Скачать презентанцию

Тип I (синие медные протеины)R = S (Met) (азурин, пластоцианин, лакказа) R = O (Glu) (фитоцианины) R = H2O (церулоплазмин) Донорный узел: 1Cu, N2S-экваториальная координация

Главная
Разное
Типы медьсодержащих центров : Cu Медьсодержащие протеины

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Типы медьсодержащих центров:
Cu
Медьсодержащие
протеины

Слайд 2Тип I (синие медные протеины)
R = S (Met) (азурин, пластоцианин,

лакказа) R = O (Glu) (фитоцианины) R = H2O

(церулоплазмин)

Донорный узел:
1Cu, N2S-экваториальная координация (2His, 1Cys) +
аксиальная S (Met) или O (Gln)

Координационный полиэдр – искаженный тетраэдр или
тригональная бипирамида
Функция – обратимый электронный перенос
CuII + e-  CuI

Тип I (синие медные протеины)R = S (Met) (азурин, пластоцианин, лакказа) R = O (Glu) (фитоцианины)

Слайд 3Примеры: а) Малые синие протеины:

- азурин
- семейство пластоцианинов
- семейство фитоцианинов
- растицианин
- аурацианин
б) Синие оксидазы:
- аскорбат оксидаза
- лакказа
- церулоплазмин
в) Нитрит редуктаза

Тип I (синие медные протеины)

Слайд 4Характеристики:

ЭПР: g║ > g

A║ = 30 – 70 ∙ 10-4 см-1

ЭСП: интенсивная ППЗ в области 600 нм (S(Cys-)  CuII);
 = 3000 – 6000 M-1 см-1

Электрохимия: E0’ = 180 – 680 мВ

Тип I (синие медные протеины)

Слайд 5

Слайд 6Азурин
Примеры:

Слайд 7Азурин
Примеры:

Слайд 8Азурин
Строение активного центра азурина
из Alcaligenes denitrificans
121
112
117
46
Gly 45

Слайд 9Пластоцианин
Примеры:

Слайд 10Cu[(N)His]mRn
L = N, O или S-доноры; R = O

или S-доноры m = 1 до 4;

n = 0 до 3; m+n (КЧ) = 4 или 5
Полиэдр – плоский квадрат или квадратная пирамида
Функции – катализ (нередко с другими кофакторами),
связанный с активацией молекулярного кислорода

Cu,Znсупероксид-дисмутаза
Диоксигеназы
Монооксигеназы
Дофамин ßгидроксилаза
Метан монооксигеназа
Нитрит редуктаза
“Несиние оксидазы”
Аминоксидаза
Галактозоксидаза

Примеры:

Тип II

Cu[(N)His]mRn L = N, O или S-доноры; R = O или S-доноры m

Слайд 11Тип II
Характеристики:

ЭПР: нормальний плоскоквадратный комплекс меди(II)

g║ > g

A║ > 140 ∙ 10-4 см-1

ЭСП: слабая полоса d-d перехода в области 600 нм;
 < 100 M-1 см-1

Электрохимия: E0’ = 100 – 400 мВ

Тип II Характеристики:ЭПР: нормальний плоскоквадратный комплекс меди(II) g║ > g

Слайд 12Супероксид-дисмутаза
Примеры:
2O2-  O2 + O22-

Слайд 13Супероксид-дисмутаза
Примеры:

Слайд 14

Слайд 15Строение активного центра
Cu,Zn-супероксид-дисмутазы
Супероксид-дисмутаза
Cu∙·∙Zn = 6,2 Å

Слайд 16Zn-(lm-)-Cu" + O2-  Zn-(lm-)-Cu' + O2
Zn-(Im-)-Cu' + H+ 

Zn-(lmH) + CuI
CuI + O2-  Cu"-O22-
Cu"-O22- + H+ +

Zn-(lmH)  Zn-(lm-)-Cu" + H2O2

2O2-  O2 + O22-

Супероксид-дисмутаза

Слайд 17Галактоз-
оксидаза
Амин-
оксидаза
RR’CHOH
RR’C=O + H2O2
RCH2NH2 + O2 + H2O
RCH=O +

H2O2 + NH3
Тип II
“Несиние оксидазы”
O2  H2O2
M > 70

кДа, моноядерный активный центр (тип II)
катализ окисления аминов до карбонильных соединений

M = 68 кДа, моноядерный активный центр (тип II)
катализ окисления спиртов в грибах

Галактоз-оксидазаАмин-оксидазаRR’CHOH RR’C=O + H2O2 RCH2NH2 + O2 + H2ORCH=O + H2O2 + NH3Тип II “Несиние оксидазы”O2 

Слайд 18Нитрит редуктаза
Примеры:

Слайд 19Нитрит редуктаза
Примеры:

Слайд 20Нитрит редуктаза
Примеры:

Слайд 21

Слайд 22µO2[Cu(N His)3]2

Катехолоксидаза
Гемоцианины
Тирозиназа
Тип III
Примеры:
Cu2-димер; N3···N3

донорный узел
Полиэдр – тригональная антипризма
Функции – катализ реакций

оксигенирования,
окисления, транспорт кислорода

µO2[Cu(N His)3]2 Катехолоксидаза Гемоцианины Тирозиназа Тип III Примеры: Cu2-димер; N3···N3 донорный узел Полиэдр – тригональная антипризма Функции

Слайд 23Тип III
Характеристики:

ЭПР: Cu(II)···Cu(II) форма является ЭПР-silent

(антиферромагнитное взаимодействие)

ЭСП: интенсивные ППЗ O22-  Cu(II) при 350 или 600 нм;
 = 20000 та 1000 M-1 см-1, соответственно

Электрохимия: E0’ = 350 – 500 мВ

Слайд 24Гемоцианин
Cu···Cu  3,6 Å

Слайд 25

Слайд 26

Слайд 27Гемоцианин – модельные соединения

Слайд 28

Слайд 29

Слайд 30Тирозиназа
крезолазная (монофенолазная)
активность
катехолазная (дифенолазна)
активность

Слайд 31Тирозиназа
Гормон коры надпочечников
Нерастворимые высокомолекулярные
гетерополимеры
(черного или коричневого цвета)
(Альбинизм)
Тирозиназа
Тирозиназа

ТирозиназаГормон коры надпочечниковНерастворимые высокомолекулярные гетерополимеры (черного или коричневого цвета)(Альбинизм)ТирозиназаТирозиназа

Слайд 32Ar(H)OH + O2  Ar(O)2 + H2O
Тирозиназа
окисление
субстрата

Слайд 33

Слайд 34

Слайд 35

Слайд 36

Слайд 37Cu(N His)2OH·µOH[Cu(N His)3]2

Синие оксидазы:
Аскорбат оксидаза
Лакказа
Церулоплазмин
Триядерный центр (Тип II

+ Тип III)
Примеры:
Cu3-тример; N3···N3···N2O донорный узел
Функции –

катализ переноса электронов на
О2 как терминальный акцептор

Характеристики:
объединяет свойства типов II и III
вместе с центром типа I может
осуществлять функцию первичного
акцептора электронов

Cu(N His)2OH·µOH[Cu(N His)3]2 Синие оксидазы: Аскорбат оксидаза ЛакказаЦерулоплазмин Триядерный центр (Тип II + Тип III)Примеры: Cu3-тример; N3···N3···N2O донорный

Слайд 38“Синие оксидазы”
O2  H2O
Аскорбат оксидаза
М = 2 х 75 кДа
1

центр типа I (E0’ = 0,4 В)
Окисление аскорбата до
дегидроаскорбата в

растениях

Лакказа
М = 60 – 130 кДа
1 центр типа I (E0’ = 0,4 – 0,8 В)
Окисление полифенолов и полиаминов в растениях

Церулоплазмин
М = 130 кДа
2 центра типа I (E0’ = 0,4 В)
Транспорт и сохранение меди, мобилизация железа, антиоксидантные функции в плазме млекопитающих

“Синие оксидазы”O2  H2OАскорбат оксидазаМ = 2 х 75 кДа1 центр типа I (E0’ = 0,4 В)Окисление

Слайд 39Аскорбат оксидаза

Слайд 40Лакказа

Слайд 41Amy Rosenzweig
Northwestern University, Evanston, IL, USA
“Copper and Biological Methane

Oxidation”
Mechanism of membrane-bound particulate pMMO action
Nature, 2005, 434, 177.
2 CH4

+ O2  CH3OH + H2O

(methanotrophs)

MMO

Mechanism:
Catalysis
Electron transfer

Metane monooxygenase (MMO)

Amy Rosenzweig Northwestern University, Evanston, IL, USA“Copper and Biological Methane Oxidation”Mechanism of membrane-bound particulate pMMO actionNature, 2005,

Слайд 42

Слайд 43

Слайд 44Редокс-потенциалы Cu2+/+

Слайд 45Фотосинтетические системы
Фотосистема = антена + акцептор або донор електронів +

реакційний центр. Существует две фотосистемы (Р700 или I и Р680

или II).
- Возбуждение P700 генерирует сильный восстановитель, который переносит электрон на NADP+ через несколько промежуточных переносчиков электрона.
- Возбуждение P680 генерирует сильный окислитель, который окисляет H2O до O2. Одновременно образуется восстановитель и внедряет электрон в цепь переносчиков, которая объединяет 2 системы.

Z-схема

 Переносчики электронов между двумя системами включают комплекс цитохрома b6 f и “синий” медьсодержащий протеин, который называется пластоцианин.

свет

Фотосинтетические системыФотосистема = антена + акцептор або донор електронів + реакційний центр. Существует две фотосистемы (Р700 или

Слайд 46 Окисление H2O в O2 требует удаления

4 электронов с каждой молекулы O2

2H2O = O2 + 4H+ + 4e-.
В соответствии с Z-схемой, каждый электрон участвует в фотохимической реакции как Р680, так и Р700: минимально 2 фотона необходимо для переноса каждого электрона.
Таким образом, 2 х 4 = 8 фотонов необходимо для образования одной молекулы O2.

Слайд 47Cu2(N His)2OGluS Met(µSCys)2

Цитохром c оксидаза
N2O редуктаза
Типы медьсодержащих центров: CuA
Примеры:
N2O-редуктаза
N2O

+ 2e- + 2H+
N2 + 2H2O

Слайд 48CuN His(N His)2L

L =
мостковый лиганд

между CuB и Fe гема a3

Цитохром c оксидаза
Убихинон оксидаза

Примеры:

Типы медьсодержащих центров: CuВ

Скачать презентацию

Разделы презентаций

Типы медьсодержащих центров : Cu Медьсодержащие протеины

Содержание

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Типы медьсодержащих центров:CuМедьсодержащие протеины

Слайд 2Тип I (синие медные протеины)R = S (Met) (азурин, пластоцианин,

лакказа) R = O (Glu) (фитоцианины) R = H2O

Слайд 3Примеры: а) Малые синие протеины:

Слайд 4Характеристики:ЭПР: g║ > g

Слайд 6АзуринПримеры:

Слайд 7АзуринПримеры:

Слайд 8АзуринСтроение активного центра азурина из Alcaligenes denitrificans 12111211746Gly 45

Слайд 9ПластоцианинПримеры:

Слайд 10Cu[(N)His]mRn L = N, O или S-доноры; R = O

или S-доноры m = 1 до 4;

Слайд 11Тип II Характеристики:ЭПР: нормальний плоскоквадратный комплекс меди(II)

g║ > g

Слайд 12Супероксид-дисмутазаПримеры:2O2-  O2 + O22-

Слайд 13Супероксид-дисмутазаПримеры:

Слайд 15Строение активного центра Cu,Zn-супероксид-дисмутазыСупероксид-дисмутазаCu∙·∙Zn = 6,2 Å

Слайд 16Zn-(lm-)-Cu" + O2-  Zn-(lm-)-Cu' + O2Zn-(Im-)-Cu' + H+ 

Zn-(lmH) + CuICuI + O2-  Cu"-O22-Cu"-O22- + H+ +

Слайд 17Галактоз-оксидазаАмин-оксидазаRR’CHOH RR’C=O + H2O2 RCH2NH2 + O2 + H2ORCH=O +

H2O2 + NH3Тип II “Несиние оксидазы”O2  H2O2M > 70

Слайд 18Нитрит редуктазаПримеры:

Слайд 19Нитрит редуктазаПримеры:

Слайд 20Нитрит редуктазаПримеры:

Слайд 22µ­O2[Cu(N His)3]2 Катехолоксидаза Гемоцианины Тирозиназа Тип III Примеры: Cu2-димер; N3···N3

донорный узел Полиэдр – тригональная антипризма Функции – катализ реакций

Слайд 23Тип III Характеристики:ЭПР: Cu(II)···Cu(II) форма является ЭПР-silent

Слайд 24ГемоцианинCu···Cu  3,6 Å