Введение
Редоксоактивные белки, содержащие гема с атомом Fe в качестве кофактора.
Цитохромы – это редоксоактивные белки, содержащие гема с центральным атомом железа (Fe) в качестве кофактора. Они участвуют в цепи транспорта электронов и редокс-катализе. Цитохромы классифицируются в зависимости от типа гема и способа его связывания. Международным союзом биохимии и молекулярной биологии (IUBMB) признаны четыре типа: цитохромы a, цитохромы b, цитохромы c и цитохром d.
Функция цитохромов связана с обратимым переходом железа из двухвалентного (Fe(II)) в трехвалентное (Fe(III)) состояние окисления, происходящим в гемовом ядре. Помимо классификации IUBMB на четыре класса цитохромов, в биохимической литературе встречаются и другие классификации, такие как цитохром o и цитохром P450.
История
Цитохромы были впервые описаны в 1884 году Чарльзом Александром Макмунном как дыхательные пигменты (миогематин или гистогематин). В 1920-х годах Келин заново открыл эти дыхательные пигменты и назвал их цитохромами, или «клеточными пигментами». Он классифицировал эти гемовые белки на основе положения полосы максимального поглощения в их восстановленном состоянии, такие как цитохромы a (605 нм), b (≈565 нм) и c (550 нм). Спектроскопические характеристики гемов в ультрафиолетовой (УФ) и видимой областях спектра до сих пор используются для идентификации типа гема по восстановленному биспиридиновому комплексу, то есть методом пиридинового гемохрома. Внутри каждого класса – цитохромов a, b или c – ранние цитохромы нумеруются последовательно, например, cyt c, cyt c1 и cyt c2, а более поздние обозначаются максимумом полосы R в восстановленном состоянии, например, cyt c559.
cytochromes a (605 nm), b (≈565 nm), and c (550 nm). The ultra violet (UV) to visible spectroscopic signatures of hemes are still used to identify heme type from the reduced bis pyridine ligated state, i. e., the pyridine hemochrome method. Within each class, cytochrome a, b, or c, early cytochromes are numbered consecutively, e. g. cyt c, cyt c1, and cyt c2, with more recent examples designated by their reduced state R band maximum, e. g. cyt c559.
Структура и функция
Гемовая группа представляет собой высококонъюгированную кольцевую систему (обеспечивающую высокую подвижность её электронов), окружающую ион железа. Железо в цитохромах обычно находится в двухвалентном (Fe2+) и трехвалентном (Fe3+) состоянии, а также в состоянии феррокси (Fe4+) в каталитических интермедиатах. Это привело к гипотезе молекулярных часов. Кажущаяся постоянная скорость эволюции цитохромов может служить полезным инструментом для определения времени расхождения различных организмов от общего предка.