Citocromo
Os citocromos son, en xeral, hemoproteínas que conteñen grupos hemo unidas a membranas (como a membrana mitocondrial interna), que interveñen principalmente no transporte de electróns necesario para crear as condicións para xerar ATP.
Atópanse como proteínas monoméricas (como o citocromo c) ou como subunidades proteicas de complexos encimáticos maiores que catalizan reaccións redox.
Historia
[editar | editar a fonte]Os citocromos foron descritos inicialmente en 1884 por MacMunn como pigmentos respiratorios (miohematina ou histohematina).[1] Na década de 1920, Keilin redescubriu estes pigmentos respiratorios e denominounos citocromos, ou “pigmentos celulares”, e clasificou estas hemoproteínas baseándose na posición da súa banda de absorción de enerxía máis baixa no estado reducido, como citocromos a (605 nm), b (~565 nm), e c (550 nm). As sinaturas espectroscópicas UV-visible dos hemos aínda se usan para identificar os tipos de hemo desde o estado ligado a bis piridina reducido, é dicir, o método hemocromo piridina. En cada un dos tipos de citocromo, a, b, ou c, os primeiros citocromos descubertos son numerados consecutivamente, por exemplo, cyt c, cyt c1, e cyt c2, e os exemplos máis recentes desígnanse polo seu máximo de banda R do estado reducido, por exemplo cyt c559.[2]
Estrutura e función
[editar | editar a fonte]O grupo hemo é un sistema de aneis altamente conxugado (o que permite que os seus electróns sexan moi móbiles) que rodea un ión metálico, o cal facilmente se interconverte entre distintos estados de oxidación. Para moitos citocromos, o ión metálico presente é o ferro, que se interconverte entre os estados de Fe2+ (reducido) e Fe3+ (oxidado) (procesos de transferencia de electróns) ou entre os estados de Fe2+ (reducido) e Fe3+ (formal, oxidado) (procesos oxidativos). Os citocromos poden realizar reaccións redox. Como os citocromos (e outros complexos) están dentro de membranas en forma organizada, as reaccións redox son levadas a cabo na correcta secuencia para a máxima eficiencia ; algúns citocromos son máis móbiles e solubles, e só se unen feblemente a membranas, como o c.
No proceso da cadea de transporte de electróns e a fosforilación oxidativa, que é o principal proceso xerador de enerxía que levan a cabo os organismos, outros complexos unidos a membrana e solubles e cofactores están implicados na cadea de reaccións redox, co efecto adicional neto dun bombeo de protóns (H+), que se transportan a través da membrana mitocondrial interna. O gradiente de protóns transmembrana (forza protón-motriz) utilízase para xerar ATP nas mitocondrias.
Tipos
[editar | editar a fonte]Hai varios tipos de citocromos que se poden distinguir por espectroscopía, estrutura exacta do seu grupo hemo, sensibilidade aos inhibidores, e potencial de redución.
Podemos distinguir tres tipos de citocromos polos seus grupos prostéticos:
| Tipo | grupo prostético | comentario |
| Citocromo a | hemo a | Os citocromos a da cadea de transporte de electróns están asociados a átomos de cobre, que serán oxidados/reducidos polos Fe das porfirinas, mais nunca o Cu formará parte dos grupos hemo. |
| Citocromo b | hemo b | |
| Citocromo d | quelato tetrapirrólico de ferro[3] |
Existe tamén o citocromo c, que non se define polo seu grupo hemo.[4] Hai tamén un citocromo f, que se considera un tipo de citocromo c, pero non existe o "citocromo e".[5] O citocromo c contén o grupo hemo c, que, a diferenza dos outros hemos, se une directamente (e non por enlaces coordinados) á proteína, concretamente por medio de dúas cisteínas que forman dous enlaces tiol.
Nas mitocondrias e cloroplastos, estes citocromos están a miúdo combinados na cadea de transporte electrónico e vías metabólicas relacionadas. Orixínase as seguintes combinacións:
| Citocromos | Combinación |
| a e a3 | Citocromo c oxidase ("Complexo IV") no que os electróns son cedidos ao complexo polo citocromo c soluble |
| b e c1 | Coencima Q-citocromo c redutase ("Complexo III") |
| b6 e f | Plastoquinol-plastocianina redutase |
Citocromo P450
[editar | editar a fonte]- Artigo principal: Citocromo P450.
Unha familia de citocromos completamente distinta, con funcións catalíticas que non intervén na cadea respiratoria, é a do citocromo P450, chamado así polo seu característico pico de absorbancia de luz na lonxitude de onda dos 450 nm cando o ferro do hemo é reducido (con sodio ditionito) e acomplexado co monóxido de carbono. Estes encimas, abreviados como CYPs, están implicados principalmente na esteroidoxénese e na detoxificación.
Notas
[editar | editar a fonte]- ↑ Mac Munn, C. A (1886). "Researches on Myohaematin and the Histohaematins". Philosophical Transactions of the Royal Society of London (The Royal Society) 177 (0): 267–298. JSTOR 109482. doi:10.1098/rstl.1886.0007.
- ↑ Reedy, C. J. & Gibney, B. R. (February 2004). "Heme protein assemblies". Chem Rev 104 (2): 617–49. PMID 14871137. doi:10.1021/cr0206115.
- ↑ Cytochrome d Medical Subject Headings (MeSH) na Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA.
- ↑ Cytochrome c Group Medical Subject Headings (MeSH) na Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA. .
- ↑ eMedicineDictionary Cytochrome Arquivado 08 de marzo de 2014 en Wayback Machine.
Véxase tamén
[editar | editar a fonte]Ligazóns externas
[editar | editar a fonte]- Base de datos Scripps de metaloproteínas
- Cytochromes Medical Subject Headings (MeSH) na Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA.
