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细胞色素C

细胞色素 C(cytochrome c)是一种小型含血红素的蛋白质(约 12.4 kDa,104 个 0. 氨基酸 ),在线粒体内膜外侧以水溶性形式存在。它在 0. 电子传递链 中担任移动电子载体,将电子从复合体 III(细胞色素 bc₁ 复合体)传递至复合体 IV(细胞色素 c 氧化酶),是 0. 氧化磷酸化 不可或缺的组分。 细胞色素 C 的结构高度保守,从酵母到人类序列同源性

概述

细胞色素 C(cytochrome c)是一种小型含血红素的蛋白质(约 12.4 kDa,104 个[[0. 氨基酸]]),在线粒体内膜外侧以水溶性形式存在。它在[[0. 电子传递链]]中担任移动电子载体,将电子从复合体 III(细胞色素 bc₁ 复合体)传递至复合体 IV(细胞色素 c 氧化酶),是[[0. 氧化磷酸化]]不可或缺的组分。

结构特征

细胞色素 C 的结构高度保守,从酵母到人类序列同源性极高——这正是邹承鲁等生化学家用于分子进化研究的经典材料。其核心结构特征:

• **血红素 c**:通过两个硫醚键(Cys14、Cys17)与蛋白质共价连接

• **铁离子配位**:Fe 原子六配位,轴向配体为 His18 和 Met80

• **电子传递**:Fe²⁺(还原态)⇌ Fe³⁺(氧化态),单电子[[氧化还原反应]]

血红素被包裹在疏水内核中,仅边缘暴露,通过蛋白质表面的赖氨酸残基正电荷与复合体 III/IV 的酸性残基静电相互作用实现对接。

凋亡信号功能

细胞色素 C 的另一个重要功能是参与细胞凋亡(apoptosis)。当线粒体外膜通透性增加时,细胞色素 C 释放至细胞质,与 Apaf-1 结合形成凋亡体(apoptosome),激活 caspase-9 级联。这一从[[0. 电子传递链]]组分到凋亡信号分子的功能转换,是蛋白质"一物多用"的典型范例。

参考资料

• Lehninger, *Principles of Biochemistry*, Chapter 19

• Dickerson, *Cytochrome c: A Molecular Fossil*