铁硫蛋白(iron-sulfur protein,Fe-S protein)是含有铁硫簇辅基的一类电子传递蛋白,广泛参与[[0. 有氧呼吸]]电子传递链和光合作用。
分子结构
铁硫簇由Fe原子和无机硫(S²⁻)以及蛋白质半胱氨酸残基的硫配位构成,常见类型有:
• **[2Fe-2S]**:2个Fe经2个桥接S²⁻连接,如Rieske蛋白
• **[4Fe-4S]**:立方烷型结构,如线粒体复合体I中的多个Fe-S簇
• **[3Fe-4S]**:不完整立方烷型
Fe原子在+2/+3价之间切换,实现单电子转移。
生物学功能
在电子传递链中,铁硫蛋白位于复合体I、II、III中,将电子从NADH或FADH₂逐级传递至[[辅酶Q]]和细胞色素c。Rieske [2Fe-2S]蛋白是复合体III中Q循环的关键组分。在[[丙酮酸脱氢酶复合体(PDC)]]外,铁硫蛋白也参与固氮酶和乌头酸酶的催化。
代谢调控
Fe-S簇的组装需要专门的ISC(iron-sulfur cluster)生物合成机器,受细胞铁稳态调控。Fe-S蛋白的氧化还原电位(-700mV~+400mV)跨度极大,使其能适应电子传递链中不同环节的能量需求。
参考资料
• Lehninger Principles of Biochemistry (7th ed.)
• 王镜岩等《生物化学》(第4版)
• Stryer Biochemistry (9th ed.)