Sirohäm


Sirohäm

Strukturformel des Sirohäms.

Sirohäm[1] besteht aus einem Porphyrin mit einem zentralen Eisenatom. Sirohäm wurde ursprünglich 1973 als prosthetische Gruppe NADPH-abhängigen Sulfitreduktase aus E. coli entdeckt und gilt damit als das erste entdeckte Bakteriochlorin.[2] Es unterscheidet sich von den anderen Hämen in der Art und Anzahl Seitenketten des Porphyrins. In der Natur kommt Sirohäm als Kofaktor in pflanzlichen und bakteriellen Nitritreduktasen [3][4] und in Sulfitreduktasen[5] vor.[6][7][8]

Biosynthese

Sirohäm wird biochemisch aus Uroporphyrinogen III gebildet.[9][10]

Uroporphyrinogen III ist auch ein Vorläufer von Protoporphyrin IX, das für die Chlorophyll sowie Häm-Biosynthesen verwendet wird. Uroporphyrinogen III wird durch eine S-Adenosylmethionin-abhängige Methyltransferasen[11] zu Dihydrosirohydrochlorin (Precorrin 1) methyliert. Nach Oxidation von Dihydrosirohydrochlorin wird Sirohydrochlorin (Precorrin 2) gebildet, wenngleich die verantwortliche Dehydrogenase [12] (in A. thaliana) noch identifiziert werden muss. Schließlich entsteht durch Einbau von zweiwertigem Eisen (Fe2+) Sirohäm. Diese Reaktion wird durch eine Sirohydrochlorin-Ferrochelatase[13] katalysiert.[14]

Sirohäm wird biochemisch aus Uroporphyrinogen III synthetisiert. Dieser Reaktionsweg wird durch drei Enzyme katalysiert, eine Methyltransferasen (A), eine Oxdiase (B) und eine Ferrochelatase (C).

Einzelnachweise

  1. Eintrag von Sirohäm auf KEGG
  2. Siegel, LM. et al. (1973): Reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate-sulfite reductase of enterobacteria. I. The Escherichia coli hemoflavoprotein: molecular parameters and prosthetic groups. In: J Biol Chem 248(1); 251–64; PMID 4144254; PDF (freier Volltextzugriff, engl.)
  3. EC 1.7.7.1
  4. EC 1.7.1.4
  5. EC 1.8.99.3
  6. Seki, Y. et al. (1981): Siroheme as an active catalyst in sulfite reduction. In: J Biochem. 90(5); 1487–92; PMID 7338517
  7. Murphy MJ. et al. (1974): Siroheme: a new prosthetic group participating in six-electron reduction reactions catalyzed by both sulfite and nitrite reductases. In: Proc Natl Acad Sci USA 71(3):612–6; PMID 4595566; PDF (freier Volltextzugriff, engl.)
  8. Vega, JM. und Garrett, RH. (1975): Siroheme: a prosthetic group of the Neurospora crassa assimilatory nitrite reductase. In: J Biol Chem. 250(20); 7980-9; PMID 126995; PDF (freier Volltextzugriff, engl.)
  9. Tanaka, R. und Tanaka, A. (2007): Tetrapyrrole Biosynthesis in Higher Plants. In: Annu Rev Plant Biol. 58; 321–46; PMID 17227226; doi:10.1146/annurev.arplant.57.032905.105448
  10. Raux E, Leech HK, Beck R, et al.: Identification and functional analysis of enzymes required for precorrin-2 dehydrogenation and metal ion insertion in the biosynthesis of sirohaem and cobalamin in Bacillus megaterium. In: Biochem. J.. 370, Nr. Pt 2, März 2003, S. 505–16. doi:10.1042/BJ20021443. PMID 12408752. Volltext bei PMC: 1223173.
  11. EC 2.1.1.107
  12. EC 1.3.1.76
  13. EC 4.99.1.4
  14. MetaCyc: siroheme biosynthesis

Siehe auch