Fe-S klasteri u proteinima: struktura i svojstva

završni rad

• Autor: Nikola Puđa
• Mentor: Ivica Đilović (mentor)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Kemijski odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2020-09-25, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Kemija

Sažetak

Fe–S proteini su posebna skupina proteina koje karakterizira prisutnost kofaktora koji su građeni od željezovih i sulfidnih iona. Budući da željezov ion može postojati u više oksidacijskih stanja, ta činjenica omogućuje da proteini s ovim kofaktorima djeluju kao „elektronske sklopke“ *. Osim u proteinima respiracijskog lanca, Fe–S klasteri prisutni su i kod drugih enzima koji, primjerice, sudjeluju u staničnom metabolizmu (akonitaza u ciklusu limunske kiseline) ili u fiksaciji dušika (nitrogenaza u bakterijama tla).
Pretpostavlja se da su sama sinteza i evolucijski razvoj Fe–S klastera u živim organizmima povezani s činjenicom da su se prvi primitivni jednostanični i višestanični organizmi razvijali na stjenovitim podlogama koje su bile bogate željezovim rudama i sumporovim spojevima. Nadalje, ustanovljeno je i da su svi kompleksniji metabolički putevi izrasli upravo iz onih koji su izravno koristili željezove i sulfidne ione kao prenositelje elektrona.
Fe–S proteine osim funkcionalne, određuje i strukturna raznolikost. Tri su osnovna strukturna tipa Fe–S proteina: rubredoksini, feredoksini te Rieskovi proteini. Željezovi su ioni u većini strukturnih tipova premošteni sulfidnim ionom, koji se često naziva i anorganskim sumporom da bi se naglasilo anorgansko porijeklo sumporova iona. Uz to, željezovi su ioni koordinirani i atomima sumpora ili dušika iz bočnih ogranaka aminokiselina cisteina i histidina.
Kemija Fe–S proteina je vrlo bogato područje koje se još uvijek detaljno proučava. Otkriveno je da postoje različiti kemijski spojevi koji mogu negativno utjecati na aktivnost Fe–S proteina, a tu se posebno ističu reaktivne kisikove vrste (ROS – engl. reactive oxygen species) koje su u povećanim koncentracijama prisutne u stanici u uvjetima oksidativnog stresa.

* Molekulski sustavi koji mogu primati elektrone od elektron-donora te predavati elektrone elektron-akceptorima u oksidacijsko-redukcijskim reakcijama.

• Ključne riječi: proteini
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:728132
• Studijski program: Naziv: Kemija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: preddiplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a prvostupnik/prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) kemije (univ. bacc. chem.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2020-11-05 14:03:44