Transition Metals in Catalysis: The Functional Relationship of Fe-S Clusters and Molybdenum or Tungsten Cofactor-Containing Enzyme Systems
Centra żelazowo-siarkowe (FeS) są niezbędnymi kofaktorami białkowymi we wszystkich formach życia. Są one zaangażowane w wiele kluczowych procesów biologicznych.
W szczególności centra Fe-S nie tylko służą jako kofaktory enzymów w katalizie i przenoszeniu elektronów, ale są również niezbędne do biosyntezy złożonych kofaktorów zawierających metale. Wśród tych kofaktorów znajdują się kofaktory molibdenu (Moco) i wolframu (Wco). Zarówno biosynteza Moco/Wco, jak i montaż klastrów Fe-S są wysoce konserwatywne we wszystkich królestwach życia.
Po utworzeniu, klastry Fe-S są przenoszone do białek nośnikowych, które wstawiają je do apoprotein biorców. Kofaktory Moco/Wco składają się z trójcyklicznego związku pteryny, z metalem skoordynowanym z unikalną grupą ditiolenową.
Biosynteza Moco/Wco rozpoczyna się od etapu zależnego od klastra Fe-S, obejmującego chemię rodnika/S-adenozylometioniny (SAM). Obecny brak wiedzy na temat połączenia montażu/biosyntezy złożonych kofaktorów zawierających metale wynika z samej złożoności ich syntezy w odniesieniu zarówno do (genetycznej) regulacji, jak i (chemicznego) montażu centrów metalowych.
Badania nad tymi metalo-kofaktorami/enzymami zawierającymi kofaktory są ważne dla zrozumienia podstawowych procesów komórkowych. Zapewnią one również kompleksowy obraz złożonej biosyntezy i mechanizmu katalitycznego metaloenzymów, które leżą u podstaw chorób ludzkich związanych z metalami.