náhľad|Sukcinátdehydrogenáza (SDH). Katalytická podjednotka SDHA (zelená) obsahujúca molekulu FAD (červená) viaže sukcinát (tmavomodrý). SDHA je spojená s podjednotkou SDHB (svetlomodrá), ktorá obsahuje Fe-S klastre (žlto-oranžové gule). Tento dimér je spojený s hydrofóbnymi podjednotkami SDHC (fialové) a SDHD (žlté), medzi ktorými sa nachádza molekula hemu b (zelenomodrý). Na pomedzí podjednotiek SDHB, SDHC a SDHD sa tiež nachádza väzobné miesto pre ubichinón (červený). Podjednotky SDHC a SDHD sú ukotvené vo fosfolipidovej membráne: vnútornej mitochondriálnej membráne. náhľad|Sukcinátdehydrogenáza: zelená periférna podjednotka viaže sukcinát a kovalentne viazaný FAD, modrá periférna jednotka viaže železo-sírové klastry, integrálne podjednotky (ružová a žltá) majú medzi sebou hém, ktorý má štruktúrnu funkciu, nie je redoxne aktívny Sukcinátdehydrogenáza (tiež Komplex II dýchacieho reťazca, sukcinát:koenzým Q oxidoreduktáza) je enzým citrátového cyklu a dýchacieho reťazca, ktorý oxiduje sukcinát na fumarát:
sukcinát + FAD → fumarát + FADH2 ΔG = 0 kJ/mol
Ide o jediný enzým citrátového cyklu, ktorý je inkorporovný do vnútornej mitochondriálnej membrány. Elektróny získané oxidáciou sukcinátu prenáša sukcinátdehydrogenáza na ubichinón, čo je biogénna organická redoxne aktívna molekula rozpustená v hydrofóbnej fáze vnútornej mitochondriálnej membrány. Primárnym akceptorom elektrónov je koenzým FAD. Sukcinátdehydrogenáza je jediný redoxný enzým citrátového cyklu, ktorý na redoxnú reakciu nevyužíva NAD+.
Štruktúra náhľad|Tok elektrónov cez sukcinátdehydrogenázu: sukcinát → FAD → [2Fe2S] → [4Fe4S] → [3Fe4S] → ubichinón Sukcinátdehydrogenáza bola považovaná za enzým zložený z dvoch rôznych podjednotiek, jedna s molekulovou hmotnosťou 70 kDa a druhá 27 kDa. Dnes sa hovorí o štyroch podjednotkách.
Enzým obsahuje kovalentne viazaný FAD na periférnu podjednotku, ktorá je exponovaná matrixu mitochondrie, a ktorá interaguje so sukcinátom. FAD je vianazý na zvyšok histidínu kovalentnou väzbou na karbocyklus izoaloxazínové tricyklu.
Druhá periférna podjednotka, ktorá je bližšie k membráne, obsahuje tri železo-sírové klastry:
S-1: [2Fe2S] so štardardným redukčným potenciálom E0 = 0 mV, preberá elektróny od FAD, S-2: [4Fe4S] so štardardným redukčným potenciálom E0 = – 260 mV, preberá elektróny od S-1, S-3: [3Fe4S] so štardardným redukčným potenciálom E0 = + 600 mV, preberá elektróny od S-2,
Ďalšie dve podjednotky sú integrálne membránové podjednotky, ktoré obsahujú jeden hém, ktorý je uložený medzi dvoma transmembránovými helixami. Úloha hému je nejasná, pre redoxnú aktivitu sukcinátdehydrogenázy je skôr nepodstatná, pretože u Escheria coli tento hém chýba.
V súčasnosti nie je známe, ako je ubichinón redukovaný sukcinátdehydrogenázou na ubichinol. Vie sa, že väzobné miesto pre ubichinón je vzdialené 8 Å od S-3 železo-sírového klastru [3Fe4S].
Protóny potrebné na protonizáciu redukovaného ubichinónu sú čerpané z matrixu mitochondrií. Sukcinátdehydrogenáza nefunguje ako protónová pumpa, neprečerpáva protóny z matrixu mitochondrie do medzimembránového priestoru tak, ako to robí kompex I, kompex III a komplex IV dýchacieho reťazca.
Inhibícia sukcinátdehydrogenázy náhľad|Malonát, izostér sukcinátu, ktorému chýba jedna metylénová skupina Sukcinátdehydrogenázu kompetitívne inhibuje:
malonát, izostér sukcinátu, ktorému chýba jedna metylénová skupina, oxalacetát.
Prídavok týchto látok spôsobuje hromadenie sukcinátu.
Referencie
Pozri aj
citrátový cyklus dýchací reťazec
Iné projekty
Kategória:Citrátový cyklus Kategória:Enzýmy citrátového cyklu Kategória:Oxidoreduktázy