السيتوكروم ب

السيتوكروم ب هو بروتين موجود في أغشية الخلايا الهوائية. في الميتوكوندريا حقيقية النواة (الغشاء الداخلي) وفي بدائيات النوى الهوائية ، يُعد السيتوكروم ب مكونًا من مُركب سلسلة التنفس III ( EC 1.10.2.2 )، المعروف أيضًا باسم مُركب bc1 أو مُختزل يوبيكوينول-سيتوكروم ج. في بلاستيدات النباتات الخضراء والبكتيريا الزرقاء ، يوجد بروتين مُماثل، هو السيتوكروم ب6، وهو مُكون من مُختزل بلاستوكينون-بلاستوسيانين ( EC 1.10.99.1 )، المعروف أيضًا باسم مُركب b6f. تُشارك هذه المُركبات في نقل الإلكترون ، أي ضخ البروتونات لتوليد قوة دافعة بروتونية ( PMF ). يُستخدم تدرج البروتونات هذا لتوليد الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP ). تلعب هذه المُركبات دورًا حيويًا في الخلايا. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 

البنية والوظيفة

السيتوكروم b/b6 هو بروتين غشائي متكامل يتكون من حوالي 400 حمض أميني ، ويحتوي على الأرجح على 8 أجزاء عابرة للغشاء . في النباتات والبكتيريا الزرقاء، يتكون السيتوكروم b6 من وحدتين بروتينيتين فرعيتين مشفرتين بواسطة الجينين petB و petD. يرتبط السيتوكروم b/b6 بروابط غير تساهمية بمجموعتي هيم ، تُعرفان باسم b562 و b566. يُفترض أن أربعة بقايا هيستيدين محفوظة هي روابط ذرات الحديد في هاتين المجموعتين. [ 2 ] [ 3 ]

تُعدّ مجموعات الهيم أجزاءً أساسية من مسار نقل الإلكترون الداخلي، وهي ضرورية لعمل مُركّبي أكسدة الكينول. كما تُشكّل وحدتان من b/b6 مسار دخول الكينول. [ 4 ]

الاستخدام في علم الوراثة العرقي

يُستخدم السيتوكروم ب بشكل شائع كمنطقة من الحمض النووي للميتوكوندريا لتحديد العلاقات التطورية بين الكائنات الحية، نظرًا لتنوع تسلسله. ويُعتبر مفيدًا للغاية في تحديد العلاقات داخل العائلات والأجناس . وقد أسفرت الدراسات المقارنة التي تتناول السيتوكروم ب عن مخططات تصنيف جديدة، واستُخدمت لتصنيف الأنواع الموصوفة حديثًا إلى أجناس ،  فضلًا عن تعميق فهم العلاقات التطورية. [ 5 ]

الأهمية السريرية

تؤدي الطفرات في السيتوكروم  ب بشكل أساسي إلى عدم تحمل التمارين الرياضية لدى المرضى من البشر؛ على الرغم من أنه تم الإبلاغ أيضاً عن حالات مرضية نادرة وشديدة تصيب أجهزة متعددة. [ 6 ]

ترتبط الطفرات أحادية النقطة في السيتوكروم  ب من بلازموديوم فالسيباروم وبلازموديوم بيرغي  بمقاومة دواء أتوفاكون المضاد للملاريا . [ 7 ]

الجينات البشرية

تشمل الجينات البشرية التي تشفر  بروتينات السيتوكروم ب ما يلي:

  • CYB5A – السيتوكروم b5 النوع A (الميكروسومي)
  • CYB5B – السيتوكروم b5 النوع B (الغشاء الخارجي للميتوكوندريا)
  • CYBASC3 – السيتوكروم ب، المعتمد على الأسكوربات 3
  • MT-CYB – السيتوكروم ب المشفر بواسطة الميتوكوندريا

هدف مبيد الفطريات

يستهدف السيتوكروم ب (Cyt b) بواسطة فئة مبيدات الفطريات Q o I ، المجموعة 11 من لجنة مقاومة مبيدات الفطريات. طفرات السيتوكروم ب (Cyt b)G143A ويُوفر الطفرة F129L مقاومةً ضد الجزء الرئيسي من المجموعة 11، بينما لا تُؤثر الطفرة G143A على ميثيل تترا برول (11A). [ 8 ] تُعدّ الطفرة G143A ذات أهمية في فطر بوتريتيس سينيريا في إنتاج الفراولة في كاليفورنيا . [ 9 ]

مراجع

  1. بلانكنشيب، روبرت (2009). الآليات الجزيئية لعملية التمثيل الضوئي . دار بلاكويل للنشر. الصفحات 124-132 . 
  2. 1 2 هاول ن (أغسطس 1989). "الحفظ التطوري لمناطق البروتين في السيتوكروم ب المحفز للبروتون وأدوارها المحتملة في التحفيز التأكسدي والاختزالي". مجلة التطور الجزيئي 29 (2): 157-169 . Bibcode : 1989JMolE..29..157H . doi : 10.1007/BF02100114 . PMID 2509716. S2CID 7298013 .  
  3. 1 2 إسبوستي، إم دي، دي فريس، إس، كريمي، إم، غيلي، إيه، باتارنيلو، تي، ماير، إيه (يوليو 1993). "سيتوكروم ب الميتوكوندري: تطور وبنية البروتين" (ملف PDF) . بيوشيم. بيوفيز. أكتا . 1143 (3): 243-271 . Bibcode : 1993BBAcB1143..243E . doi : 10.1016/0005-2728(93)90197-N . PMID 8329437 . 
  4. ساريفيتش، م؛ بينتشر، س؛ بيتراس، ر؛ بوريك، أ؛ بوجنوفيتش، ل؛ هانكي، ج؛ كرامر، و.أ؛ فينازي، ج؛ أوسيتشكا، أ (24 فبراير 2021). "التفاعلات التحفيزية وحفظ الطاقة في معقدات السيتوكروم bc(1) و b(6) f للأغشية المحولة للطاقة" . مراجعات كيميائية . 121 (4): 2020-2108 . Bibcode : 2021ChRv..121.2020S . doi : 10.1021/acs.chemrev.0c00712 . PMC 7908018. PMID 33464892 .  
  5. كاستريسانا، ج. (2001). "علم تطور السيتوكروم ب وتصنيف القردة العليا والثدييات" . علم الأحياء الجزيئي والتطور . 18 (4): 465-471 . doi : 10.1093/oxfordjournals.molbev.a003825 . PMID 11264397 . 
  6. بلاكلي إي إل، ميتشل إيه إل، فيشر إن، مونييه بي، نيتمانز إل جي، شيفر إيه إم، جاكسون إم جي، تورنبول دي إم، تايلور آر دبليو (يوليو 2005). "طفرة في السيتوكروم ب الميتوكوندري تسبب نقصًا حادًا في إنزيمات سلسلة التنفس لدى البشر والخميرة" . مجلة FEBS . 272 ​​(14): 3583-92 . doi : 10.1111/j.1742-4658.2005.04779.x . PMID 16008558. S2CID 13938075 .  
  7. سيريجار جيه إي، سيافر الدين دي، ماتسوكا إتش، كيتا كيه، مارزوكي إس (يونيو 2008). "الطفرة الكامنة وراء مقاومة بلازموديوم بيرغي للأتوفاكون في نطاق ربط الكينون 2 (Qo(2)) لجين السيتوكروم ب". مجلة علم الطفيليات الدولية . 57 (2): 229-32 . doi : 10.1016/j.parint.2007.12.002 . PMID 18248769 . 
  8. لجنة مقاومة مبيدات الفطريات (FRAC ) (مارس 2021). "قائمة رموز FRAC ©*2021: عوامل مكافحة الفطريات مصنفة حسب نمط المقاومة المتبادلة وآلية العمل (بما في ذلك ترميز مجموعات FRAC على ملصقات المنتجات)" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 5 نوفمبر 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 يونيو 2021 .