błoną mitochondrialną. Wśród tych podjednostek są
także te, które zawierają grupy odpowiedzialne za
przebieg procesów oksydoredukcyjnych.
Podjednostki kompleksu I z mitochondriów serca
wołu o masach cząsteczkowych 75kDa, 51kDa i
24kDa zawierają następujące grupy związane z pro
cesami oksydoredukcyjnymi: podjednostka o masie
75kDa - 4Fe-S, 2Fe-2S, podjednostka o masie
51kDa — 4Fe-4S, FMN a podjednostka 24kDa —
2Fe-2S. Podjednostka 51kDa posiada dodatkowo
miejsce wiązania NADH [3].
Z innych podjednostek kompleksu I na uwagę
zasługująpodjednostki oznaczone jako TYKY, PSST
i PGIV, w których zidentyfikowano motywy cyste
rnowe, mogące tworzyć ligand z centrum Fe-S. Przy
należność poszczególnych centrów Fe-S do określo
nych polipeptydów nie została dokładnie wyjaśnio
na. Jak wynika z tabeli 2 rozmieszczenie grup proste-
tycznych w ramach poszczególnych podjednostek
sugerowane przez Albracht iwsp. oraz O h -
n i s h i [6, 8] jest wyraźnie różne.
Białka żelazowo-siarkowe wykazują charaktery
styczne widma elektronowego rezonansu parama
gnetycznego (EPR) co umożliwia identyfikację cen
trów Fe-S. Sądzi się, że kompleks I może zawierać co
najmniej osiem centrów Fe-S [6, 8], Z tej ilości
dokładnie scharakteryzowano centra NI a, Nlb, N2,
N3 i N4. Na podstawie wartości potencjału (Em)
określono najbardziej prawdopodobną drogę prze
pływu elektronów: NADH —> FMN -> NI —» N4 —»
N3 -» N2 —» UQ. Określono również stechiometrię
translokacji protonów dla kompleksu I, która wynosi
4H+/2e' [17].
Wśród pozostałych podjednostek kompleksu I
Bos taurus kodowanych przez genom jądrowy są
białka, których grupa a aminowa jest modyfikowana
potranslacyjnie. Do nich należy co najmniej 10 pod
jednostek tj: B8(8 kDa), B9(9 kDa), Bi2 (12 kDa), B13
(13 kDa), B 14 (14 kDa), B15 (15 kDa), B 17 (17 kDa),
B18 (18 kDa), B22 (22 kDa) i SDAP. I tak np. grupa
końcowa a-N podjednostek B8, B)3, B]4, B 15, Bn , B22
jest acetylowana a koniec a-N podjednostki B18 ma
przyłączoną grupę mirystylową. Przypuszcza się, że
grupa mirystylową może pomagać zakotwiczać pod-
jednostkę w błonie [3].
Potranslacyjne przyłączenie kwasu pantotenowe
go do podjednostki SDAP jest ciekawą modyfikacją,
gdyż białko to wykazuje właściwości białka nośni
kowego acyli (acyl carrier protein) [18].
Ze względu na bardzo dużą masę cząsteczkową,
kompleks I mitochondriów serca wołu poddawano
obróbce w celu uzyskania mniejszych fragmentów,
które dalej szczegółowo analizowano.
Traktowanie izolowanego enzymu jonami cha-
otropowymi prowadzi do uzyskania trzech frakcji
oznaczonych odpowiednio: FP, IP i HP.
Frakcja flawoproteinowa - FP (flavoprotein) za
wiera podjednostki o masach: 51 kDa, 24 kDa i
10 kDa. W obrębie frakcji białek żelazowo-siarko-
wych - IP (iron-protein) występują podjednostki
mające charakter hydrofilowy. Są to podjednostki o
masach: 75 kDa, 49 kDa, 30 kDa, 18 kDa, 15 kDa,
13 kDa, TYKY i PSST. Trzecia frakcja zwana frakcją
białek hydrofobowych - HP (hydrophobic protein)
nie jest złożona wyłącznie z podjednostek o charak
terze hydrofobowym, gdyż występują tu również
białka o charakterze hydrofilowym [3].
Kompleks I z mitochondriów serca wołu można
także rozszczepić przy użyciu detergentów na dwa
subkompleksy, które nazwano odpowiednio la i 10.
Według Finel i wsp. [19] subkompleks la za
wiera 23 podjednostki, które w większości mają cha
rakter hydrofilowy. W obrębie tego subkompleksu
występują podjednostki frakcji IP i FP, oraz podjed
nostki takie jak: ND2, MLRQ, B9, MWFE i 49kDa
mające charakter hydrofobowy [3].
Subkompleks 10 dehydrogenazy NADH B. taurus
jest słabiej poznany. Według F i n e 1 i wsp. [19]
subkompleks ten zbudowany jest z 17 podjednostek i
ma masę 266 kDa. Wiadomo również, że z pośród
siedmiu podjednostek kodowanych przez genom mi-
tochondrialny dwie a mianowicie ND4 i ND5 wystę
pują na pewno w subkompleksie 10. Cały subkom
pleks ma charakter hydrofobowy i stanowi 75% do
meny błonowej, której masę cząsteczkową oszaco
wano na 370kDa [3, 20] (Ryc. 2).
Finel i wsp. oraz Fearnley i wsp. [21,
22] wyodrębnili również subkompleks złożony z 15
podjednostek o charakterze hydrofilowym ze
wszystkimi miejscami oksydoredukcyjnymi jakie
znajdują się w subkompleksie la. Subkompleks ten
nazwano W i stwierdzono, że stanowi on pewną czę
ść subkompleksu la.
Kompleks I Neurospora crassa jest złożony z
dwóch subkompleksów. Subkompleks skierowany w
stronę matriks, tzw. ramię peryferyjne, złożony jest z
13 podjednostek kodowanych przez genom jądrowy,
wśród których są podjednostki o masach 30, 38 i
49 kDa. Subkompleks osadzony w błonie mitochon-
drialnej, tzw. ramię hydrofobowe, zbudowany jest z
podjednostek kodowanych przez genom mitochon-
drialny i z pozostałych podjednostek kodowanych
przez genom jądrowy [23]. Wśród grzybów istnieją
mutanty, u których brak niektórych podjednostek
kompleksu I. Mutant u którego brak kodowanej
jądrowo podjednostki 49kDa (odpowiednik NAD7 u
POSTĘPY BIOCHEMII 46(2), 2000 157
Comments to this Manuals