Кіріспе

Ароматтық сақиналы гидроксиллендіруші диоксигеназалар (ARHD) дигидроксиллендіру реакциясында екі оксиген (O2) атомдарын субстраттарына қосып алады. Өнім (өңдеуі) цис 1, 2- дигидроксициклогексадиен, кейіннен цис диол дегидрогеназасы арқылы (өңдеуі) бензол гликоліне айналады. Көп компонентті мононуклеарлық (гема емес) темір оксигеназаларының үлкен отбасы анықталды. Бактериялық ароматтық сақиналық диоксигеназалардың компоненттері екі түрлі функционалдық сыныпты құрайды: гидроксилаза компоненттері және электронды трансфер компоненттері. Гидроксилазаның компоненттері (αβ) n немесе (α) n олигомерлері болып табылады. Екі протездік топ, Риске типті [Fe2S2] орталығы және мононуклеарлы темір (αβ) -н түріндегі ферменттердегі α-кіші бірлігімен байланысты. Электронды алмастыру компоненттері флавопротеиннен (NADH: ферродоксин оксидоредуктаза) және Риске типті [Fe2S2] ферродоксиннен тұрады. Бензоат және толуат 1,2 диоксигеназа жүйелерінде редуктаза және Риск типті ферродоксин домендерін қамтитын бір ақуыз NADH-дан гидроксилаза компонентіне электронды көшіреді. Фталатты 4,5-диоксигеназа жүйесінде фталатты диоксигеназа редуктаза (PDR) бірдей функция атқарады. PDR - FMN- мен ферродоксин домендерін біріктіретін бір ақуыз. Осылайша, ARHD жүйелеріндегі электронды алмасуды мынадай түрде қорытындылауға болады: NADH → редуктаза FAD немесе FMN → ферродоксин [Fe2S2] → гидроксилаза α кіші бірлігі [Fe2S2], Fe

Құрылымы

Pseudomonas вирусынан алынған нафталин 1,2-диоксигеназаның гидроксилаза компонентінің кристалдық құрылымы анықталды. Белок (αβ) 3 гексамер болып табылады. β-бөлімшесі α+β класына жатады. Оның протездік топтары жоқ және катализдегі рөлі белгісіз. α-кіші бірлігін екі доменге бөлуге болады: [Fe2S2] орталығын қамтитын Риске домені және белсенді орын мононуклеарлы темірді қамтитын каталитикалық домен. Риске домені (тұрақтылар 38 158) төрт β парақтан тұрады. Жалпы бүктелу резеңке жүрек митохондриялық цитохром bc1 кешеніндегі Риске ақуызының ерігіш фрагментінің бүктелуіне өте ұқсас. [Fe2S2] орталығында Fe1 екі цистеин қалдықтарымен (Cys 81 және Cys 101) үйлестіріледі, ал Fe2 екі гистидин қалдықтарының Nδ атомдарымен үйлестіріледі (His 83 және His 104). Каталитикалық домен α+β класына жатады және тоғыз жіпті антипараллель β табағымен басым. Белсенді сайттың темірі ақуыздың бетінен шамамен 15 Å қашықтықта, тар каналдың түбінде орналасқан. Мононуклеарлы темір His 208, His 213, Asp 362 (бидентат) және су молекуласымен үйлестіріледі. Геометриясы бір лиганды жоқ бұрмаланған сегізбұрышты деп сипатталуы мүмкін. Алтылық элементтің құрылымы іргелес α-бөлімшелер арасындағы кооперативтілікті көрсетеді, онда бір α-бөлімшедегі [Fe2S2] орталығының электрондары іргелес α-бөлімшедегі (B) мононуклеарлы темірге AspB 205 арқылы беріледі, бұл Риске орталығының HisA 104 және белсенді сайттың HisB 208 -ге сутекті байланыста.