цикл Вульфа
Цикл Вульфа — это метаногенный путь, используемый археями ; археи берут H2 и CO2 и проводят их через различные промежуточные продукты для создания метана . [1] Цикл Вульфа модифицируется в разных порядках и классах архей в соответствии с доступностью ресурсов и требованиями для каждого вида, но он сохраняет тот же основной путь. [ 1] Путь начинается с восстановления углекислого газа до формилметанофурана . [1] Последний шаг использует гетеродисульфидредуктазу (Hdr) для восстановления гетеродисульфида до кофермента B и кофермента M с использованием кластеров Fe4S4 . [1] [2] Данные свидетельствуют о том, что этот последний шаг идет рука об руку с первым шагом и возвращается в него, создавая цикл. [1] В различных точках цикла Вульфа образующиеся промежуточные продукты выводятся из цикла для использования в других метаболических процессах. [1] [3] Поскольку промежуточные продукты удаляются в различных точках цикла, существует также восполняющая ( анаплеротическая ) реакция, которая поступает в цикл Вульфа, она предназначена для регенерации необходимых промежуточных продуктов для продолжения цикла. [1] В целом, включая восполняющую реакцию, цикл Вульфа состоит из девяти этапов. [1] В то время как облигатные восстанавливающие метаногены выполняют дополнительные этапы для восстановления CO2 до .
Открытие
В 1971 году в обзоре, опубликованном Робертом Стоунером Вулфом, была опубликована информация о метаногенезе у M. bryantii . В то время единственное, что было известно об этом процессе, это то, что в нем участвует кофермент М. [4] Кроме того, считалось, что метаногенез следует линейному пути. Только в 1986 году было предложено, чтобы восстановление до происходило в цикле, когда было показано, что шаги 8 и 1 сопряжены. [4]
Шаги
Цикл Вульфа следует нескольким путям в зависимости от микроба. Ниже приведены обобщенные этапы цикла Вульфа.
| шаги | реагенты | Ферменты [4] | Продукты, используемые в цикле |
|---|---|---|---|
| 1 | Формил-метанофурандегидрогеназа | ||
| 2 | Формилтрансфераза | ||
| 3 | метенил-H 4 MPT циклогидролаза | ||
| 4 | метилен-H 4 MPT дегидрогеназа | ||
| 5 | метилен-H 4 MPT редуктаза | ||
| 6 | метил-H 4 MPT/HSCoM метилтрансфераза | ||
| 7 | метил-S-CoM редуктаза | ||
| 8 | комплекс гидрогеназы-гетеродисульфидредуктазы, разветвляющий электроны | ||
| 9 | F 420 -восстанавливающая гидрогеназа |
Ссылки
- ^ abcdefgh Тауер, Рудольф К. (2012-09-18). «Цикл Вульфа завершает круг». Труды Национальной академии наук . 109 (38): 15084– 15085. Bibcode : 2012PNAS..10915084T. doi : 10.1073/pnas.1213193109 . ISSN 0027-8424. PMC 3458314. PMID 22955879 .
- ^ Wu, Jue; Chen, Shi-Lu (2022-02-18). "Ключевой элемент цикла Вульфа метаногенеза: диссоциация связи S–S, проводимая некубановой [Fe 4 S 4 ] кластер-зависимой гетеродисульфидредуктазой". ACS Catalysis . 12 (4): 2606– 2622. doi :10.1021/acscatal.1c06036. ISSN 2155-5435.
- ^ Vo, Chi Hung; Goyal, Nishu; Karimi, Iftekhar A; Kraft, Markus (январь 2020 г.). «Первое наблюдение переключения ацетата у метаногенного автотрофа (Methanococcus maripaludis S2)». Microbiology Insights . 13 : 117863612094530. doi : 10.1177/1178636120945300. ISSN 1178-6361. PMC 7416134. PMID 32843840 .
- ^ abc Balch, William E.; Ferry, James G. (2021-01-01), Poole, Robert K.; Kelly, David J. (ред.), "Глава первая - Цикл Вульфа восстановления углекислого газа до метана снова и наследие Ральфа Стоунера Вульфа через 100 лет", Advances in Microbial Physiology , 79 , Academic Press: 1– 23, doi : 10.1016/bs.ampbs.2021.07.003, PMID 34836609, S2CID 244550528 , получено 27.11.2023
