پروتين الهيم

پروتين الهيم پروتين الهيم أو الهيموپروتين hemeprotein، هو پروتين يحتوي على مجموعة هيم مرافقة. يوجد تصنيف كبير من الپروتينات الفلزية. confers مجموعة الهيم وظيفياً، والتي يمكن أن تتضمن حمل الأكسجين، خفض الأكسجين، ناقل الإلكترون، وعمليات أخرى. يرتبط الهيم بالپروتين إما برابطة تساهمية أو غير تساهمية.^[1]

ارتباط الأكسجين بمجموعة هيم مرافقة، والذي سيصبح جزءاً من پروتين الهيم.

يتألف الهيم من كتيون حديد مرتبط عند مركز قاعدة الپورفيرين المترافقة، فضلاً عن روابط أخرى مرفقة "بالمواقع المحورية" للحديد. حلقة الپورفيرين هي رابطة مستوية ثنائية الأيون، ثلاثية السنون. الصيغة التقليدية للحديد هي Fe²⁺ أو Fe³⁺. ترتبط رابطة أو رابطتان على المواقع المحورية. لحلقة الپورفيرين 4 ذرات نيتروجين ترتبط بالحديد، تاركة موقعين احداثيين آخرين في الحديد متاحين للارتباط بهيستادين الپروتين والذرة ثنائية التكافؤ.^[1]

قد تتطور پروتينات الهيم لتندمج مع الحديد المُضمن في حلقة الپروتوپروفيرين 9 للهيم إلى الپروتين. بمجرد تكونها، تستجيب پروتينات الهيم للجزيئات التي يمكنها الارتباط بالحديد ثنائي التكافؤ، تم الحفاظ على هذه الاستراجيةي أثناء التطور حيث تقوم بوظائف فسيولوجية هامة. الأكسجين (O₂)، أكسيد النيتريك (NO)، أحادي أكسيد الكربون (CO) وكبريتيد الهيدروجين (H₂S) ترتبط بذرة الحديد في مجموعات پروتين الهيم، يمكن لهذه الجزيئات أن تعدل نشاط/وظيفة پروتين الهيم هذه، مما يتيح نقل الإشارة. بناءً على ذلك، عندما تُنتج في الأجهزة الحيوية (الخلايا)، يشار لهذه الجزيئات الغازية باسم الناقلات الغازية.

A model of the Fe-protoporphyrin IX subunit of the Heme B cofactor.

نظراً لوظائفها الحيوية المتنوعة ووفرتها واسعة النطاق، تعتبر پروتينات الهيم من بين أكثر الجيزئات الحيوية التي خضعت للدراسة.^[2] البيانات الموجودة على بنية ووظيفة پروتين الهيم تم تجميعها في قاعدة بيانات پروتين الهيم (HPD)، قاعدة بيانات ثانوية تابعة لبنك بيانات الپروتين.^[3]

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الأدوار

تقوم پروتينات الهيم بوظائف حيوية متنوعة تشمل نقل الأكسجين، والذي يكتمل عن طريق پروتينات الهيم وتشمل الهيموگلوبين، الميوگلوبين، النيروگلوبين، السيتوگلوبين، واللگيموگلوبين.^[4]
بعض پروتينات الهيم - مثل cytochrome P450s, cytochrome c oxidase, الليگنينازات، catalase. والپروكسيدازات - هي عبارة عن انزيمات. والتي عادة ما تنشط O₂ للأكسدة أو الهدركسلة.
كما تُمكن پروتينات الهيم ناقلات الإلكترون حيث يشكلون جزءاً من سلسلة نقل الإلكترون.

الهيموگلوبين والميوگلوبين

أكسيداز سي سيتوكروم

المصادر

^ ^أ ^ب Nelson, D. L.; Cox, M. M. "Lehninger, Principles of Biochemistry" 3rd Ed. Worth Publishing: New York, 2000. ISBN 1-57259-153-6.
^ Gibney, Brian R.; Elvekrog, M. M.; Reedy, C. J. (18 September 2007). "Development of a heme protein structure electrochemical function database". Nucleic Acids Research. 36 (Database): D307–D313. doi:10.1093/nar/gkm814. PMC 2238922. PMID 17933771.
^ Heme Protein Database
^ S. J. Lippard, J. M. Berg “Principles of Bioinorganic Chemistry” University Science Books: Mill Valley, CA; 1994. ISBN 0-935702-73-3.

وصلات خارجية

[Lehn-1] أ ^ب Nelson, D. L.; Cox, M. M. "Lehninger, Principles of Biochemistry" 3rd Ed. Worth Publishing: New York, 2000. ISBN 1-57259-153-6.

[2] Gibney, Brian R.; Elvekrog, M. M.; Reedy, C. J. (18 September 2007). "Development of a heme protein structure electrochemical function database". Nucleic Acids Research. 36 (Database): D307–D313. doi:10.1093/nar/gkm814. PMC 2238922. PMID 17933771.

[database-3] Heme Protein Database

[4] S. J. Lippard, J. M. Berg “Principles of Bioinorganic Chemistry” University Science Books: Mill Valley, CA; 1994. ISBN 0-935702-73-3.

[1]

[2]

[3]

[4]