보조 인자 F430 문서 원본 보기

{{chembox
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| CASNo= 73145-13-8
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| SMILES= CC12CC(=O)NC13CC4C(C(C(=N4)CC5C(C6CCC(=O)C(=C7C(C(C(=CC(=N3)C2CCC(=O)O)[N-]7)CC(=O)O)CCC(=O)O)C6=N5)CC(=O)O)(C)CC(=O)N)CCC(=O)O.[Ni]
| InChI = InChI=1S/C42H52N6O13.Ni/c1-40(16-30(43)50)22(5-9-33(54)55)27-15-42-41(2,17-31(51)48-42)23(6-10-34(56)57)26(47-42)13-24-20(11-35(58)59)19(4-8-32(52)53)39(45-24)37-28(49)7-3-18-21(12-36(60)61)25(46-38(18)37)14-29(40)44-27;/h13,18-23,25,27H,3-12,14-17H2,1-2H3,(H9,43,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61);/p-1/t18-,19-,20-,21-,22+,23+,25+,27-,40-,41-,42-;/m0./s1
| InChIKey = QFGKGCZCUVIENT-SXMZNAGASA-M
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|Section2={{Chembox Properties
| Formula={{chem|C|42|H|51|N|6|NiO|13|−}}
| MolarMass=906.58014
| Appearance=노란색 고체
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|Section3={{Chembox Hazards
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}}
'''보조 인자 F<sub>430</sub>'''({{llang|en|cofactor F<sub>430</sub>}})은 [[조효소 B 설포에틸싸이오트랜스퍼레이스]]의 [[보조 인자]]이다.<ref>{{서적 인용| first1=Ragdale  | last1= Stephen W. | editor=Peter M.H. Kroneck and Martha E. Sosa Torres | title=The Metal-Driven Biogeochemistry of Gaseous Compounds in the Environment | series=Metal Ions in Life Sciences | volume=14 | year=2014 | publisher=Springer | chapter=Chapter 6. ''Biochemistry of Methyl-Coenzyme M Reductase: The Nickel Metalloenzyme that Catalyzes the Final Step in Synthesis and the First Step in Anaerobic Oxidation of the Greenhouse Gas Methane'' | pages=125–145   | doi=10.1007/978-94-017-9269-1_6 | pmid= 25416393 | isbn= 978-94-017-9268-4 }}</ref><ref>{{저널 인용|doi=10.1038/nrmicro.2016.170 |title=Masters of methane |year=2016 |last1=Hofer |first1=Ursula |journal=Nature Reviews Microbiology |volume=14 |issue=12 |pages=727 |pmid=27818502 |s2cid=35175663 |doi-access=free }}</ref> 조효소 B 설포에틸싸이오트랜스퍼레이스는 [[메테인 생성]]의 마지막 단계에서 메테인을 방출하는 {{EC number |2.8.4.1}}의 반응을 다음과 같이 촉매한다.
: {{chem|CH|3|–S–CoM}} + HS–CoB  →  {{chem|CH|4}} + CoB–S–S–CoM
{|
|[[파일:Coenzyme M (CoM).svg |왼쪽|섬네일|조효소 M (HS-CoM)의 구조]]
|[[파일:Coenzyme B (CoB).svg |섬네일|조효소 B (HS-CoB)의 구조 |upright=1.5]]
|}
보조 인자 F<sub>430</sub>은 메테인 생성균<ref>{{저널 인용|title=Biochemistry of Methanogenesis: a Tribute to Marjory Stephenson|journal=Microbiology|author=Thauer RK|url=http://mic.sgmjournals.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=9782487|year=1998|volume=144|issue=9|pages=2377–2406|doi=10.1099/00221287-144-9-2377|pmid=9782487|doi-access=free|access-date=2022-04-04|archive-date=2020-05-17|archive-url=https://web.archive.org/web/20200517185916/http://http%3a//mic.sgmjournals.org/cgi/pmidlookup%3Fview%3Dlong%26pmid%3D9782487/|url-status=dead}}</ref>과 혐기성 메테인 영양 고세균에서만 발견된다. 메테인 생성 역반응에 관여하는 [[고세균]]에서 비교적 높은 농도로 생성된다. 이들은 전체 중량의 7%에 상당하는 니켈 단백질을 함유할 수 있다.<ref>{{저널 인용|vauthors=Krüger M, Meyerdierks A, Glöckner FO |title=A conspicuous nickel protein in microbial mats that oxidize methane anaerobically |journal=Nature |volume=426 |issue=6968 |pages=878–81 |date=December 2003 |pmid=14685246 |doi=10.1038/nature02207 |display-authors=etal|bibcode=2003Natur.426..878K |s2cid=4383740 }}</ref>

== 구조 ==
[[관용명]]인 보조 인자 F<sub>430</sub>은 메타노박테리움 테르모아우토트로피쿰(''Methanobacterium thermoautotrophicum'')으로부터 추출한 노란색 샘플의 [[자외선 가시광선 분광법|분광]] 최대치가 430 nm인 특성에 기초하여 1978년에 명칭이 부여되었다.<ref>{{저널 인용|doi=10.1111/j.1574-6968.1978.tb01916.x |title=Chromophoric factors F342 and F430 of ''Methanobacterium'' thermoautotrophicum |year=1978 |last1=Gunsalus |first1=R.P. |last2=Wolfe |first2=R.S. |journal=FEMS Microbiology Letters |volume=3 |issue=4 |pages=191–193 }}</ref> 보조 인자 F<sub>430</sub>은 1982년에 조효소 B 설포에틸싸이오트랜스퍼레이스의 보조 인자로 확인되었으며,<ref>{{저널 인용|doi=10.1073/pnas.79.12.3707 |title=Nickel-containing factor F430: Chromophore of the methylreductase of Methanobacterium |year=1982 |last1=Ellefson |first1=W. L. |last2=Whitman |first2=W. B. |last3=Wolfe |first3=R. S. |journal=Proceedings of the National Academy of Sciences |volume=79 |issue=12 |pages=3707–3710 |pmid=6954513 |pmc=346495 |bibcode=1982PNAS...79.3707E |doi-access=free }}</ref> [[X선 결정학|X-선 결정학]] 및 [[핵자기 공명 분광법]]에 의해 완전한 구조가 추론되었다.<ref>{{저널 인용|vauthors=Färber G, Keller W, Kratky C, Jaun B, Pfaltz A, Spinner C, Kobelt A, Eschenmoser A |title=Coenzyme F<sub>430</sub> from Methanogenic Bacteria : Complete Assignment of Configuration Based on an X-ray Analysis of 12,13-diepi-F430 Pentamethyl Ester and on NMR Spectroscopy |journal=Helvetica Chimica Acta |volume=74 |issue=4 |pages=697–716 |year=1991 |doi=10.1002/hlca.19910740404}}</ref> 보조 인자 F<sub>430</sub>은 코핀이라고 하는 [[거대고리 화합물|거대 고리]]에서 [[환원]]된 [[포르피린]]을 특징으로 한다.<ref>{{저널 인용|doi=10.1111/j.1749-6632.1986.tb48030.x |year=1986 |volume=471 |issue=1 International |last1=Eschenmoser |first1=A. |title=Chemistry of Corphinoids |journal=Annals of the New York Academy of Sciences |pages=108–129 |bibcode=1986NYASA.471..108E |s2cid=83719424 }}</ref> 또한 γ-락탐 고리 E와 케토 함유 탄소 고리 F를 갖는 표준 [[테트라피롤]](고리 A-D)에 비해 추가 고리 2개를 더 가지고 있다. 보조 인자 F<sub>430</sub>은 생물학적 시스템에서 거의 발견되지 않는 [[원소 (화학)|원소]]인 [[니켈]]을 함유하고 있는 유일한 천연 테트라피롤이다.<ref>{{서적 인용|isbn=9781119159834 |title=Metalloprotein Active Site Assembly |last1=Johnson |first1=Michael K. |last2=Scott |first2=Robert A. |date=2 October 2017 }}</ref>

== 생합성 ==
{|
|[[파일:Uroporphyrinogen III skeletal.svg |왼쪽|섬네일|유로포르피리노젠 III의 구조]]
|[[파일:Dihydrosirochlorin.png |섬네일|다이하이드로시로하이드로클로린의 구조]]
|[[파일:SirohydrochlorinCorr.png |섬네일|시로하이드로클로린의 구조]]
|}
[[생합성]]은 [[엽록소]], [[비타민 B12|비타민 B<sub>12</sub>]], [[피코빌린]], [[시로헴]], [[헴]], 헴d<sub>1</sub>을 포함한 모든 천연 [[테트라피롤]]의 [[전구체]]인 [[유로포르피리노젠 III]]로부터 시작된다. 유로포르피리노젠 III는 [[다이하이드로시로하이드로클로린]]을 통해 [[시로하이드로클로린]]으로 전환된다.<ref>{{저널 인용|last1=Mucha|first1=Helmut|last2=Keller|first2=Eberhard|last3=Weber|first3=Hans|last4=Lingens|first4=Franz|last5=Trösch|first5=Walter|date=1985-10-07|title=Sirohydrochlorin, a precursor of factor F430 biosynthesis in Methanobacterium thermoautotrophicum|journal=FEBS Letters|volume=190|issue=1|pages=169–171|doi=10.1016/0014-5793(85)80451-8|doi-access=free}}</ref> 이 테트라피롤에 니켈을 삽입하는 것은 [[시로하이드로클로린 코발토킬레이테이스]]에 의해 촉매되는 반응에 의해 일어나며, 니켈(II)-시로하이드로클로린을 생성한다.<ref name="Warren">{{저널 인용|title=Elucidation of the biosynthesis of the methane catalyst coenzyme F430|journal=Nature|last1=Moore|first1=Simon J.|last2=Sowa|first2=Sven T.|year=2017|volume=543|issue=7643|pages=78–82|bibcode=2017Natur.543...78M|doi=10.1038/nature21427|pmc=5337119|pmid=28225763|last3=Schuchardt|first3=Christopher|last4=Deery|first4=Evelyne|last5=Lawrence|first5=Andrew D.|last6=Ramos|first6=José Vazquez|last7=Billig|first7=Susan|last8=Birkemeyer|first8=Claudia|last9=Chivers|first9=Peter T.|first11=Stephen E. J.|last12=Layer|first12=Gunhild|last13=Warren|first13=Martin J.|first10=Mark J.|last10=Howard|last11=Rigby}}</ref> [[코발라민의 생합성]]에서 시로하이드로클로린 코발토킬레이테이스는 [[코발트]]를 삽입한다.
{|
|[[파일:Biosynthesis of seco Cofactor F430.svg |왼쪽|섬네일|600px |니켈(II)-시로하이드로클로린 a,c-다이아마이드는 세코-F<sub>430</sub>으로 전환된다.]]
|}
ATP 의존성 니켈-시로하이드로클로린 a,c-다이아마이드 생성효소(CfbE)는 {{EC number |6.3.5.12}} 반응에서 a 및 c 아세테이트 곁사슬을 [[아세트아마이드]]로 전환하여 니켈(II)-시로하이드로클로린 a,c-다이아마이드를 생성한다. 두 아마이드화의 순서는 무작위적이다.<ref name=Warren /> 그 성분 복합체인 니켈-시로하이드로클로린 a,c-다이아마이드 환원성 고리화효소(CfbCD)는 {{EC number |6.3.3.7}} 반응에서 고리 시스템의 6-전자 및 7-양성자 환원을 수행하여 15,17<sup>3</sup>-세코-F<sub>430</sub>-17<sup>3</sup>-산 (세코-F<sub>430</sub>) 중간생성물을 생성한다. 환원에는 ATP 가수분해가 포함되며 전자는 2개의 4Fe-4S 중심을 통해 전달된다. 마지막 단계에서 케토 함유 탄소 고리 F는 반응 {{EC number |6.4.1.9}}에서 ATP 의존성 효소인 보조 인자 F<sub>430</sub> 합성효소(CfbB)에 의해 형성되어 보조 인자 F<sub>430</sub>을 생성한다.<ref name=Warren /><ref>{{저널 인용|doi=10.1126/science.aag2947 |doi-access=free |title=The biosynthetic pathway of coenzyme F430 in methanogenic and methanotrophic archaea |year=2016 |last1=Zheng |first1=Kaiyuan |last2=Ngo |first2=Phong D. |last3=Owens |first3=Victoria L. |last4=Yang |first4=Xue-Peng |last5=Mansoorabadi |first5=Steven O. |journal=Science |volume=354 |issue=6310 |pages=339–342 |pmid=27846569 |bibcode=2016Sci...354..339Z }}</ref><ref>{{웹 인용|url=https://biocyc.org/META/NEW-IMAGE?type=PATHWAY&object=PWY-5196|title=Pathway: factor 430 biosynthesis |author=R. Caspi |publisher=MetaCyc Metabolic Pathway Database |date=2017-01-09 |access-date=2020-04-27 }}</ref> 이 효소는 [[펩티도글리칸]]의 생합성에서 발견되는 [[뮤라밀 연결효소]]이다.

== 같이 보기 ==
* [[보조 인자]]

== 각주 ==
{{각주}}

{{테트라피롤}}
{{효소 보조 인자}}
{{위키데이터 속성 추적}}

[[분류:테트라피롤]]
[[분류:보조 인자]]
[[분류:니켈 화합물]]