Hemové senzorové proteiny detekující hem a zároveň CO

Abstract

Hem, komplex protoporfyrinu IX s iontem železa, je důležitou součástí mnoha proteinů, které jej využívají pro přenos, uskladnění a aktivaci kyslíku nebo pro přenos elektronů. Jinou skupinu hemových proteinů tvoří hemové senzorové proteiny. Ty jsou buď schopné detekovat hem, který svou interakcí přímo reguluje funkci proteinu (senzory hemu) a/nebo hem tvoří vazebné místo pro malé plynné molekuly (O2, CO a NO) a teprve tyto molekuly řídí funkci daných senzorů (senzory plynů). V případě některých konkrétních proteinů se však ukazuje, že je můžeme současně zařadit do obou těchto podskupin, neboť je jejich funkce regulována navázáním samotného hemu, a zároveň dochází k dalšímu pozměnění funkce po navázání molekuly plynu na hem. Tato souhrnná rešerše je zaměřená na konkrétní zástupce hemových senzorových proteinů (jejichž funkce je regulována navázáním hemu), v jejichž případě byl v poslední době zaznamenán vliv molekuly CO na jejich funkci. V práci jsou shrnuty nejdůležitější objevené poznatky o těchto hemoproteinech a na jejich příkladu je diskutováno, zda se v případě některých senzorů hemu jedná zároveň i o hemové senzory plynu detekující CO. Klíčová slova: hem, hemové senzorové proteiny, hemové senzory plynu, CO senzory, senzory hemu, hemové redoxní senzory

Heme, a protoporhyrin IX iron complex, is an important component of many proteins necessary for oxygen transfer, storage and activation, as well as for electron transfer. Another group of hemoproteins includes heme sensor proteins. They are either capable of detecting heme itself, which can regulate in turn the sensor function (heme-responsive sensors) or heme forms a binding site for small gas molecules (O2, CO and NO) and the heme-based gas sensors are regulated by these diatomic gases. However, in the case of some proteins their classification is not clear showing a properties of both heme sensor proteins families. Their functions are regulated by heme interaction and a further change in their function after binding of a gas molecule to heme was observed. This summary search is focused on specific representatives of heme-responsive sensors (which function is regulated by heme binding), in which the further influence of the CO molecule on their functions have recently been observed. It is discussed whether some heme-responsive sensors are also heme-based CO sensors aiming the most recent findings about the selected specific heme sensors representatives. Key words: heme, heme sensor proteins, heme-based gas sensors, CO sensors, heme-responsive sensors, heme redox sensors