Сирогем

Сирогем

Сирогем — гемоподобная простетическая группа нитрит- и сульфитредуктаз, катализирующих шестиэлектронное восстановление серы сульфита или азота нитрита до сульфида и аммиака.

Сирогем
Общие
Систематическое
наименование
​(2S,3S,7S,8S)​-​2,7,13,17-​тетракис​(2-​карбоксиєтил)​-​3,8,12,18-​тетракис​(карбоксиметил)​-​3,8-​диметил-​7,8-​дигидро-​2H,3H-​порфин-​21,23-​диид железа​(2+)​
Хим. формула C42H44FeN4O16
Рац. формула C42H44FeN4O16
Физические свойства
Молярная масса 916.66 г/моль
Классификация
Рег. номер CAS 52553-42-1
PubChem
SMILES
InChI
ChEBI 28599
ChemSpider

Биологическая роль

Сирогемсодержащие ферменты играют ключевую роль в усвоении неорганических азота и серы растениями и серы бактериями и дрожжами. Нитраты и сульфаты, содержащиеся в окружающей среде, восстанавливаются нитрат- и сульфатредуктазами до нитритов и сульфитов, которые затем восстанавливаются нитрит- и сульфитредуктазами до аммиака и сульфида, которые далее используются в синтезе аминокислот. У растений восстановление нитритов происходит в пластидах, при этом сирогемсодержащие редуктазы получают электроны для восстановления нитрита от ферредоксинов фотосинтетической электронтранспортной сети.

Биосинтез

Сирогем синтезируется из уропорфириногена III. На первой стадии (A) при катализе уропорфирин III C-метилтрансферазой КФ 2.1.1.107 происходит метилирование уропорфириногена III по положениям 2 и 7 с образованием прекоррина-2 (дигидроизогидрохлорина), источником метильных групп в этом процессе является S-аденозил-L-метионин. На следующей стадии (B) происходит NAD+-зависимое дегидрирование прекоррина-2 до сирогидрохлорина, этот процесс катализируется прекоррин-2 дегидрогеназой КФ 1.3.1.76. На третьей и последней стадии (C) происходит хелатирование ионов железа сирогидрохлорином с образованием сирогема, катализируемое сирогидрохлорин феррохелатазой КФ 4.99.1.4.

Biosynthesis Siroheme.svg

У дрожжей Saccharomyces cerevisiae последние две стадии синтеза катализируются одним бифункциональным ферментом, продуктом гена Met8p, у некоторых бактерий, в частности, у Escherichia coli, все три стадии биосинтеза сирогема катализируются одним многофункциональным ферментом — сирогем синтазой, кодируемой геном cysG.