An electronic bus bar lies in the core of cytochrome bc1.
An electronic bus bar lies in the core of cytochrome bc1.
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DOI：
10.1126/science.1190899
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发表时间：
2010-07-23
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Osyczka A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Swierczek M;Cieluch E;Sarewicz M;Borek A;Moser CC;Dutton PL;Osyczka A
泛喹酚-细胞色素c氧化还原酶是细胞呼吸和光合作用的中心，是同源二聚体。高度的对称性阻碍了对交叉二聚体相互作用是否在功能上重要的分辨。这导致了相互矛盾的模式的激增。在这里，我们复制并融合了细胞色素b亚基，然后通过在每个单体中引入独立的突变来打破对称性。电子在单体内部和单体之间自由移动，穿过二聚体核心中两个血红素之间的电子转移桥。这揭示了一个H型电子转移系统，它在酶周转的毫秒时间尺度内，在二聚体角落的四个醌氧化还原末端之间分配电子。自由和不受管制的电子分布就像一个分子尺度的母线，这是一种经常在电子学中使用的设计。
The ubiquinol–cytochrome c oxidoreductases, central to cellular respiration and photosynthesis, are homodimers. High symmetry has frustrated resolution of whether cross-dimer interactions are functionally important. This has resulted in a proliferation of contradictory models. Here, we duplicated and fused cytochrome b subunits, and then broke symmetry by introducing independent mutations into each monomer. Electrons moved freely within and between monomers, crossing an electron-transfer bridge between two hemes in the core of the dimer. This revealed an H-shaped electron-transfer system that distributes electrons between four quinone oxidation-reduction terminals at the corners of the dimer within the millisecond time scale of enzymatic turnover. Free and unregulated distribution of electrons acts like a molecular-scale bus bar, a design often exploited in electronics.
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