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Cytochrom b bezeichnet eine Gruppe von Transmembranproteinen Die Vertreter sind in Mitochondrien an der Atmungskette in

Cytochrom b

Cytochrom b bezeichnet eine Gruppe von Transmembranproteinen. Die Vertreter sind in Mitochondrien an der Atmungskette, in Chloroplasten an der Photosynthese oder im Steroidstoffwechsel beteiligt.

Cytochrom b
Bändermodell des Cytochrom bc1 mit Cytochrom b als größter Untereinheit

Vorhandene Strukturdaten: 3BCC, 1L0L

Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur 380 Aminosäuren
Kofaktor Häm
Bezeichner
Gen-Namen MT-CYB (CYB_HUMAN)
Externe IDs
Vorkommen
Homologie-Familie Hovergen
Übergeordnetes Taxon Lebewesen

Eigenschaften Bearbeiten

Cytochrom b kommt in Eukaryoten und aeroben Prokaryoten in zwei Proteinkomplexen vor, im Mitochondrium im Cytochrom bc1- (synonym Ubichinol-Cytochrom-c-Reduktase) und in Chloroplasten im Cytochrom b6f-Komplex. Weiterhin kommt das Cytochrom b5 in Proteinen der Entgiftung und im Steroidstoffwechsel vor, wo es Redoxreaktionen katalysiert.

Cytochrom b ist in der Atmungskette Bestandteil des Komplex III und dient dem Aufbau der protonenmotorischen Kraft, die dann zur Synthese von Adenosintriphosphat an der ATP-Synthase verwendet wird. Nebenbei wird am Komplex III auch Superoxid gebildet, welches zum oxidativen Stress in einer Zelle beiträgt.

Cytochrom b und b6 sind strukturell verwandt. Cytochrom b/b6 besitzt eine Länge von ungefähr 400 Aminosäuren und 8 Durchgänge der Membran. Das Cytochrom b6 (in Chloroplasten) besteht aus zwei Untereinheiten, petB und petD. Cytochrom b und b6 binden jeweils zwei Häm-Gruppen (b562 und b566) als Cofaktor. Vier Eisenionen werden von Histidinen in der Nähe des Häms gebunden und so am Häm stabilisiert.

Beim Menschen wurden verschiedene Gene für Cytochrom b beschrieben, darunter CYB5A in Mikrosomen, CYB5B in der äußeren mitochondrialen Membran, CYBASC3 (Ascorbinsäure-abhängig) und MT-CYB (von Mitochondrien codiert). Gendefekte in Cytochrom-b-Genen führen unter anderem zu Leberscher Optikusatrophie (LHON), zum Kearns-Sayre-Syndrom, zum MELAS-Syndrom, zu maternal-vererbtem Leigh-Syndrom, zu Trainingsintoleranz oder Cardiomyopathie. Nichtpathologische Genvarianten wurden beschrieben.

Anwendungen Bearbeiten

Cytochrom b ist ein relativ stark konserviertes Protein, weshalb im Zuge einer DNA-Analyse die Gene von Cytochrom-b zur Bestimmung der Verwandtschaftsgrade verschiedener Arten verwendet wird.

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Homologiegruppe bei OMA
  2. M. A. Schöttler, S. Z. Tóth, A. Boulouis, S. Kahlau: Photosynthetic complex stoichiometry dynamics in higher plants: biogenesis, function, and turnover of ATP synthase and the cytochrome b 6 f complex. In: Journal of experimental botany. Band 66, Nummer 9, Mai 2015, S. 2373–2400, doi:10.1093/jxb/eru495, PMID 25540437.
  3. K. H. Storbeck, A. C. Swart, C. L. Fox, P. Swart: Cytochrome b5 modulates multiple reactions in steroidogenesis by diverse mechanisms. In: The Journal of steroid biochemistry and molecular biology. Band 151, Juli 2015, S. 66–73, doi:10.1016/j.jsbmb.2014.11.024, PMID 25446886.
  4. P. Lanciano, B. Khalfaoui-Hassani, N. Selamoglu, A. Ghelli, M. Rugolo, F. Daldal: Molecular mechanisms of superoxide production by complex III: a bacterial versus human mitochondrial comparative case study. In: Biochimica et Biophysica Acta. Band 1827, Nummer 11–12, 2013 Nov-Dec, S. 1332–1339, doi:10.1016/j.bbabio.2013.03.009, PMID 23542447, PMC 3740082 (freier Volltext).
  5. C. Breyton: The cytochrome b(6)f complex: structural studies and comparison with the bc(1) complex. In: Biochimica et Biophysica Acta. Band 1459, Nummer 2–3, August 2000, S. 467–474, PMID 11004464.
  6. S. Saif Hasan, E. Yamashita, W. A. Cramer: Transmembrane signaling and assembly of the cytochrome b6f-lipidic charge transfer complex. In: Biochimica et Biophysica Acta. Band 1827, Nummer 11–12, 2013 Nov-Dec, S. 1295–1308, doi:10.1016/j.bbabio.2013.03.002, PMID 23507619, PMC 4029431 (freier Volltext).
  7. ↑ N. Fisher, B. Meunier: Effects of mutations in mitochondrial cytochrome b in yeast and man. Deficiency, compensation and disease. In: European Journal of Biochemistry. Band 268, Nummer 5, März 2001, S. 1155–1162, PMID 11231266
  8. J. Castresana: Cytochrome b phylogeny and the taxonomy of great apes and mammals. In: Molecular biology and evolution. Band 18, Nummer 4, April 2001, S. 465–471, PMID 11264397.
  9. S. N. Baharum, A. A. Nurdalila: Application of 16s rDNA and cytochrome b ribosomal markers in studies of lineage and fish populations structure of aquatic species. In: Molecular biology reports. Band 39, Nummer 5, Mai 2012, S. 5225–5232, doi:10.1007/s11033-011-1320-2, PMID 22167328.
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Veröffentlichungsdatum:
Cytochrom b bezeichnet eine Gruppe von Transmembranproteinen Die Vertreter sind in Mitochondrien an der Atmungskette in Chloroplasten an der Photosynthese oder im Steroidstoffwechsel beteiligt Cytochrom bBandermodell des Cytochrom bc1 mit Cytochrom b als grosster UntereinheitVorhandene Strukturdaten 3BCC 1L0LEigenschaften des menschlichen ProteinsMasse Lange Primarstruktur 380 AminosaurenKofaktor HamBezeichnerGen Namen MT CYB CYB HUMAN Externe IDs OMIM 516020 UniProt P00156 MGI 102501 CAS Nummer 9035 37 4VorkommenHomologie Familie HovergenUbergeordnetes Taxon Lebewesen 1 Eigenschaften BearbeitenCytochrom b kommt in Eukaryoten und aeroben Prokaryoten in zwei Proteinkomplexen vor im Mitochondrium im Cytochrom bc1 synonym Ubichinol Cytochrom c Reduktase und in Chloroplasten im Cytochrom b6f Komplex 2 Weiterhin kommt das Cytochrom b5 in Proteinen der Entgiftung und im Steroidstoffwechsel vor wo es Redoxreaktionen katalysiert 3 Cytochrom b ist in der Atmungskette Bestandteil des Komplex III und dient dem Aufbau der protonenmotorischen Kraft die dann zur Synthese von Adenosintriphosphat an der ATP Synthase verwendet wird Nebenbei wird am Komplex III auch Superoxid gebildet welches zum oxidativen Stress in einer Zelle beitragt 4 Cytochrom b und b6 sind strukturell verwandt 5 6 Cytochrom b b6 besitzt eine Lange von ungefahr 400 Aminosauren und 8 Durchgange der Membran Das Cytochrom b6 in Chloroplasten besteht aus zwei Untereinheiten petB und petD Cytochrom b und b6 binden jeweils zwei Ham Gruppen b562 und b566 als Cofaktor Vier Eisenionen werden von Histidinen in der Nahe des Hams gebunden und so am Ham stabilisiert Beim Menschen wurden verschiedene Gene fur Cytochrom b beschrieben darunter CYB5A in Mikrosomen CYB5B in der ausseren mitochondrialen Membran CYBASC3 Ascorbinsaure abhangig und MT CYB von Mitochondrien codiert Gendefekte in Cytochrom b Genen fuhren unter anderem zu Leberscher Optikusatrophie LHON zum Kearns Sayre Syndrom zum MELAS Syndrom zu maternal vererbtem Leigh Syndrom zu Trainingsintoleranz oder Cardiomyopathie 7 Nichtpathologische Genvarianten wurden beschrieben 7 Anwendungen BearbeitenCytochrom b ist ein relativ stark konserviertes Protein weshalb im Zuge einer DNA Analyse die Gene von Cytochrom b zur Bestimmung der Verwandtschaftsgrade verschiedener Arten verwendet wird 8 9 Einzelnachweise Bearbeiten Homologiegruppe bei OMA M A Schottler S Z Toth A Boulouis S Kahlau Photosynthetic complex stoichiometry dynamics in higher plants biogenesis function and turnover of ATP synthase and the cytochrome b 6 f complex In Journal of experimental botany Band 66 Nummer 9 Mai 2015 S 2373 2400 doi 10 1093 jxb eru495 PMID 25540437 K H Storbeck A C Swart C L Fox P Swart Cytochrome b5 modulates multiple reactions in steroidogenesis by diverse mechanisms In The Journal of steroid biochemistry and molecular biology Band 151 Juli 2015 S 66 73 doi 10 1016 j jsbmb 2014 11 024 PMID 25446886 P Lanciano B Khalfaoui Hassani N Selamoglu A Ghelli M Rugolo F Daldal Molecular mechanisms of superoxide production by complex III a bacterial versus human mitochondrial comparative case study In Biochimica et Biophysica Acta Band 1827 Nummer 11 12 2013 Nov Dec S 1332 1339 doi 10 1016 j bbabio 2013 03 009 PMID 23542447 PMC 3740082 freier Volltext C Breyton The cytochrome b 6 f complex structural studies and comparison with the bc 1 complex In Biochimica et Biophysica Acta Band 1459 Nummer 2 3 August 2000 S 467 474 PMID 11004464 S Saif Hasan E Yamashita W A Cramer Transmembrane signaling and assembly of the cytochrome b6f lipidic charge transfer complex In Biochimica et Biophysica Acta Band 1827 Nummer 11 12 2013 Nov Dec S 1295 1308 doi 10 1016 j bbabio 2013 03 002 PMID 23507619 PMC 4029431 freier Volltext a b N Fisher B Meunier Effects of mutations in mitochondrial cytochrome b in yeast and man Deficiency compensation and disease In European Journal of Biochemistry Band 268 Nummer 5 Marz 2001 S 1155 1162 PMID 11231266 J Castresana Cytochrome b phylogeny and the taxonomy of great apes and mammals In Molecular biology and evolution Band 18 Nummer 4 April 2001 S 465 471 PMID 11264397 S N Baharum A A Nurdalila Application of 16s rDNA and cytochrome b ribosomal markers in studies of lineage and fish populations structure of aquatic species In Molecular biology reports Band 39 Nummer 5 Mai 2012 S 5225 5232 doi 10 1007 s11033 011 1320 2 PMID 22167328 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Cytochrom b amp oldid 212436982