Кофактор F430

Кофактор F430
Общие
Химическая формула	C42H51N5NiO13–
Физические свойства
Отн. молек. масса	906.58014 а. е. м.
Молярная масса	906.58014 г/моль
Термические свойства
Классификация
Рег. номер CAS	73145-13-8
Рег. номер PubChem	5460020

F₄₃₀ — простетическая группа фермента метилкофермент М-редуктазы. Был обнаружен в метаногенных Археях.^[1] Этот фермент катализирует высвобождение метана на финальной стадии метаногенеза:
CH₃-S-CoM + HS-CoB → CH₄ + CoB-S-S-CoM

В контексте Корфина

Природа использует различные тетрапирролы — гемы, хлорофилл и кобаламин. F₄₃₀ самый восстановленный из природных тетрапирролов — в нём всего пять двойных связей. Это исключительное тетрапиррольное производное называется корфином. Из-за относительного недостатка сопряжённых связей, он жёлтый, а не ярко-пурпурно-красный, что характерно для более ненасыщенных тетрапирролов. Это также единственное тетрапиррольное производное, содержащие никель. Ni(II) слишком мал для N4 связывающего сайта корфина, что заставляет макроцикл принимать более сморщенную форму.

Предполагаемый механизм метаногенеза

Активная форма F₄₃₀ содержит Ni(I), аналогично восстановленному кофактору B₁₂, содержащему Co(I). Принимая во внимание, что электроны Co(I) находятся в d⁸ и потому демагнитен, электроны Ni(I) находятся в состоянии d⁹ и парамагнитен. Механизм согласно которому природа разрывает CH3-S связь в метилкоферменте M до конца ещё неясен, хотя и известно, что кофермент B и кофермент M могут пройти в канал оканчивающийся осевым сайтом никеля. Правдоподобный механизм предполагает передачу электронов с Ni(I) (так он становится Ni(II)), и этот перенос электронов инициирует формирование CH₄. В результате соединения радикала метил-КоМ с HS группой коэнзима высвобождается протон (H⁺) и захватывает один электрон, отнимает его у Ni(II) и восстанавливая Ni(I).^[2]

Структура F₄₃₀ была исследована при помощи рентгенокристаллографии и ядерно магнитно-резонансной спектрографии.^[3]

Бескислородное окисление метана

F₄₃₀ в высоких концентрациях содержится в бактериях, которые по-видимому вовлечены в обратный метаногенез, вовремя которого метан превращается в метил-КоМ. В организмах которые осуществляют эту удивительную реакцию до 7 % и веса составляет никелевый протеин.^[4]

Источники

1. ↑ Thauer RK (1998). «Biochemistry of Methanogenesis: a Tribute to Marjory Stephenson». Microbiology 144 (9): 2377–2406. DOI:10.1099/00221287-144-9-2377. PMID 9782487.
2. ↑ Finazzo C, Harmer J, Bauer C, et al. (April 2003). «Coenzyme B induced coordination of coenzyme M via its thiol group to Ni(I) of F₄₃₀ in active methyl-coenzyme M reductase». J. Am. Chem. Soc. 125 (17): 4988–9. DOI:10.1021/ja0344314. PMID 12708843.
3. ↑ Farber G, Keller W,Kratky C, Jaun B, Pfaltz A, Spinner C, Kobelt A, Eschenmoser A (1991). «Coenzyme F₄₃₀ from Methanogenic Bacteria: Complete Assignment of Configuration Based on an X-ray Analysis of 12,13-diepi-F430 Pentamethyl Ester and n NMR Spectroscopy». Helvetica Chimica Acta 74: 697–716.
4. ↑ Kruger M, Meyerdierks A, Glockner FO, et al. (December 2003). «A conspicuous nickel protein in microbial mats that oxidize methane anaerobically». Nature 426 (6968): 878–81. DOI:10.1038/nature02207. PMID 14685246.

п • о • р Виды тетрапирролов Биланы (Линейные) Билирубин · Биливердин · Стеркобилиноген · Стеркобилин · Уробилиноген · Уробилин Фитобилины Фитохромобилин Фикобилины Фикоэритробилин · Фикоцианобилин · Фикоуробилин · Фиковиолобилин Макроциклы Корриноиды Метилкобаламин · Аденозилкобаламин · Цианокобаламин · Гидроксокобаламин Порфирины Протопорфирины Протопорфирин IX · Гем (b, c, a, o) · Цинк-протопорфирин · Магний-протопорфирин Фитопорфирины Хлорофилл c1 · Хлорофилл c2 · Протохлорофиллид Редуцированные порфирины Порфириногены Уропорфириноген (I, III) · Копропорфириноген (I, III)  · Протопорфириноген IX Хлорины Хлорофиллид (a, Хлорофилл (a, b, d, f) · Феофитин (Феофорбид Бактериохлорины Бактериохлорофилл a Изобактериохлорины Сирогем · Сирогидрохлорин Корфины Кофактор F430