Homology pyruvát:feredoxin oxidoreduktázy z hydrogenosomů Trichomonas vaginalis

Abstract

Oxidativní dekarboxylace pyruvátu je důležitá reakce v metabolismu organismů vedoucí ke konzervaci energie. Enzym katalyzující tuto reakci u některých anaerobních či mikroaerofilních eukaryotních a prokaryotních organismů se nazývá pyruvát:feredoxin oxidoreduktáza (PFO). PFO obsahuje železo-sirné skupiny a váže tiamin pyrofosfát (TPP). V reakci katalyzované pomocí PFO, která může být i reverzibilní, vznikají z pyruvátu a CoA produkty acetyl-CoA, CO2 a uvolňují se dva elektrony. Tyto elektrony předává PFO nízkomolekulárním proteinovým přenašečům. Ve většině případů jsou tyto přenašeče feredoxiny, popřípadě flavodoxiny jako je tomu u bakterií fixujících dusík. Jeden z organismů vlastnící PFO jsou trichomonády, většinou parazitičtí či endosymbiotičtí anaerobní prvoci. PFO trichomonád se nachází v hydrogenosomech, organelách mitochondriálního typu. A právě PFO je jeden z klíčových enzymů v metabolismu hydrogenosomů Trichomonas vaginalis, sexuálně přenosného parazita člověka. PFO T. vaginalis je velmi důležitý enzym i co se lékařského významu týče. PFO je dle všeobecně přijímaného konceptu jeden z klíčových enzymů vystupující při aktivaci antimikrobiálních léčiv proti trichomoniáze 5-nitroimidazolů, mezi které patři i metronidazol. V genomu T. vaginalis bylo identifikováno celkem sedm PFO genů, které...

Oxidative decarboxylation of pyruvate is a fundamental reaction of living organisms in general, leading to energy conservation. In some anaerobic or microaerophilic eukaryotic or prokaryotic organisms pyruvate decarboxylation is carried out by a single enzyme, pyruvate:ferredoxin oxidoreductase (PFO). PFO contains Fe-S clusters and thiamin pyrophosphate cofactor (TPP). In the reaction catalyzed by PFO, from pyruvate and Co-A arise acetyl-CoA, CO2, and two electrons are released. Those electrons are accepted by low molecular carrier proteins. Most frequently these proteins are ferredoxins or flavodoxins such as in nitrogen fixating bacteria. PFO can perform a reversible reaction. Trichomonads are mostly parasitic or endosymbiotic organisms with mitochondria-like organelles, hydrogenosomes. These organelles possess PFO which is one of the key enzymes in the metabolism of Trichomonas vaginalis hydrogenosomes. PFO of T. vaginalis, a sexually transmitted pathogen of man, plays also a role in a term of medical importance. PFO is, by a universally accepted concept, one of the key proteins acting in the activation of antimicrobial drugs against trichomoniasis 5-nitroimidazoles, including metronidazole. In the genome of T. vaginalis seven PFO genes were identified. They were named PFO A, B1, B2, C, D, E and...