Комплекс I (NADH-убихинон-редуктаза): общие сведения
Комплекс I (NADH-убихинон-редуктаза) катализирует транспорт восстановительных эквивалентов от NADH к убихинону , чувствительный к действию ротенона и пиерицидина и сопряженный с запасанием энергии. Необходимость терминологических уточнений возникает в связи с тем, что в дрожжевых митохондриях способностью переносить электроны от NADH к убихинону обладают три разных фермента дыхательной цепи - все локализованные во внутренней митохондриальной мембране.
Сразу уточним, что структура комплекса I различна у разных видов дрожжей и обнаруживает зависимость от типа обмена и способа выращивания клеток. У дрожжей и грибов аэробного типа обмена ( Endomyces niagmisii [ Бурбаев ea 1981 , Бурбаев ea 1981 ], Candida utilis , (стационарная фаза роста) [ Бурбаев ea 1987 , Виноградов ea 1985 , Cobley ea 1975 , Coles ea 1974 , Grossman ea 1974 ], Neurospora crassa [ Ise ea 1985 , Weiss ea 1978 ]) комплекс I сходен по своим свойствам с классической высокомолекулярной NADH-дегидрогеназой животных [ Hatefi ea 1985 , Ragan ea 1987 , Ragan ea 1990 ]. NADH - дегидрогеназный комплекс - один из наиболее сложно устроенных комплексов дыхательной цепи. Он состоит из 25-30 разных полипептидов с общей молекулярной массой 700-800 кДа (см. табл. 5 ), FMN , 2-4 молекула- убихинона , 16-24 атома негемового железа и эквивалентное количество лабильного сульфида [ Friedrich ea 1989 , Hatefi ea 1985 , Hеron ea 1979 , Ise ea 1985 , Ragan ea 1987 , Ragan ea 1990 ]. 7 пептидов (у N.crassa шесть) кодируются митохондриальным геномом [ Anderson ea 1982 , Ise ea 1985 ], остальные - ядерным и, следовательно, синтезируются на цитоплазматических рибосомах и должны импортироваться в митохондрии . См. NADH дегидрогеназа Neurospora crassa
NADH-убихинон-редуктаза P. denitrificans
С помощью хаотропных агентов комплекс может быть разделен на три фракции:
низкомолекулярную NADH-дегидрогеназу (растворимый флавопротеид) ;
нерастворимый компонент НАДН-дегидрогеназного комплекса ;
растворимый железосульфопротеид , обогащенный Fe и S. [ Galante ea 1979 ].
Рис. 16 дает представление о топографии комплекса NADH-убихинон-редуктазы в мембране на основе анализа двумерных кристаллов мономеров комплекса I (мол. масса 620 кДа) из N. crassa [ Leonard ea 1987 , Wikstrom ea 1972 ] (двумерные кристаллы комплекса из животных тканей до сих пор не получены [ Ragan ea 1990 ]).
Видно, что комплекс имеет размеры 150x150 А и уникально распределен в мембране митохондрий: большая часть его локализована вне мембраны.
Непрямые подходы при изучении структурной организации комплекса включали использование антител к субкомплексам и отдельным субъединицам, сшивающих агентов, химических модифицирующих агентов (водо- и липорастворимых) протеиназ и т. д. [ Cleeter ea 1985 , Han ea 1988 , Han ea 1989 , Patel ea 1988 , Patel ea 1988 ].
