Transcript NADH-koenzim Q oksidoreduktaza

NADH-koenzim Q
oksidoreduktaza
Kompleks 1
Tomislav Donđivić
U procesu oksidativne fosforilacije elektroni nastali u metaboličkim
putevima prenose se na molekulu kisik pri čemu se nastala energija
koristi za sintezu ATP-a.
Prvi dio oksidativne fosforilacije čini niz povezanih enzima koji nose naziv
"lanac prijenosa elektrona".
Lanac prenositelja elektrona u mitohondriju
O kompleksu 1
- prvi enzim lanca prijenosa elektrona
- prenosi elektrone s NADH na koenzim Q
- struktura je poznata iz kristalografskih studija
bakterijske NADH dehidrogenaze
- oblikom podsjeća na obrnuto slovo L, jedan
od krakova nalazi u unutarnjoj mitohondrijskoj
membrani, drugi krak strši prema matriksu
mitohondrija
- 45 različitih polipeptida (7 kodiranih iz
mitohondrijske DNA)
Elektronski mikroskop
Elektroni na kompleksu I prenose se s NADH na koenzim Q uz prijenos
4 protona u medumembranski prostor.
- početak prijenosa elektrona je vezanje jedne molekule NADH za kompleks 1
- slijedi donacija 2 elektrona i jednog protona kofaktoru flavin mononukleotidu
(FMN), koji predstavlja prvu prostetičku grupu samog enzimskog kompleksa
- FMN prelazi u reducirani oblik FMNH2 primanjem 2 elektrona i 2 protona
(jednog od NADH, drugog prima direktno iz matriksa)
- elektroni su potom prebačeni nizom Fe-S sklopova koji predstavljaju drugu
prostetičku grupu enzimskog kompleksa
- elektroni se prebacuju iz Fe-S sklopova
na molekulu ubikinona koja se nalazi
unutar mitohondrijske membrane
- osim primanja elektrona, redukcija
ubikinona (Q) predviđa prijenos dva
protona iz matriksa na molekulu
generirajući ubikinol (QH2), povećavajući
tako gradijent protona između matriksa i
međumembranskog prostor
Fe-S klasteri su prikazani kao crvene i žute
kuglice, a FMN kao purpurnocrvene kuglice.
Svaka podjedinici je označena drugačijom
bojom.
Bolesti
- najčešće mjesto za mitohondrijske abnormalnosti
- kod neurodegenerativnih bolesti, te kod bolesti organa koji
zahtijevaju više energije, kao što su mozak, srce, jetra i mišići
- tri glavne forme degeneracije kompleksa 1:

Fatal infantile multisystem disorder - slabost mišića, kašnjenje u
razvoju, bolesti srca, zatajenje dišnog sustava

Myopathy - bolesti mišića

Mitochondrial encephalomyopathy - bolesti mozga i mišića. Bolest
počinje u djetinjstvu ili u odrasloj dobi, a može uzrokovat paralizu
očnih mišića, gubitak vida, gubitak sluha, demenciju, nekontrolirane
pokrete...