氧化磷酸化抑制劑和解偶聯(lián)劑產(chǎn)品專(zhuān)題
Inhibitors and Uncouplers of Oxidative Phosphorylation
專(zhuān)題關(guān)鍵詞:
Oxidative phosphorylation 氧化磷酸化;Electron transfer chain (ETC) 線(xiàn)粒體呼吸鏈;Uncoupler 解偶聯(lián)劑;Antimycin A抗霉素A;Oligomycin 寡霉素;CCCP;FCCP;CAS:1397-94-0;
氧化磷酸化概念:
氧化磷酸化(Oxidative phosphorylation)是通過(guò)一系列電子載體從NADH或FADH2將電子傳遞到O2,進(jìn)而生成ATP的過(guò)程。這一過(guò)程發(fā)生在線(xiàn)粒體,是需氧有機體主要的ATP來(lái)源。
氧化磷酸化(Oxidative phosphorylation)作用機制目前為止依然是最有挑戰性的生化課題。從NADH或FADH2到O2的電子流通過(guò)線(xiàn)粒體內膜上的蛋白復合物將質(zhì)子泵出線(xiàn)粒體基質(zhì),這一不均勻的質(zhì)子分布產(chǎn)生一pH梯度和一跨膜電子勢,造就一質(zhì)子動(dòng)力勢。當質(zhì)子通過(guò)酶復合物流回線(xiàn)粒體基質(zhì)的時(shí)候合成ATP。因此,物料氧化和ADP磷酸化通過(guò)跨越線(xiàn)粒體內膜的質(zhì)子梯度偶聯(lián)在一起(見(jiàn)圖1. 氧化磷酸化的本質(zhì))。
圖1. 氧化磷酸化的本質(zhì)。氧化和ATP合成通過(guò)跨膜質(zhì)子流偶聯(lián)在一起。
線(xiàn)粒體呼吸鏈概念:
線(xiàn)粒體基質(zhì)是細胞呼吸底物氧化的場(chǎng)所,底物在這里氧化所產(chǎn)生的NADH和FADH2將質(zhì)子和電子轉移到內膜的載體上,經(jīng)過(guò)一系列氫載體和電子載體的傳遞,最后傳遞給O2生成H2O。這種由載體組成的電子傳遞系統統稱(chēng)電子傳遞鏈(Electron transfer chain, ETC),因其功能和呼吸作用直接相關(guān),亦稱(chēng)為呼吸鏈。
圖2. 電子傳遞鏈(ETC)示意圖。
電子傳遞鏈(線(xiàn)粒體呼吸鏈)包含4種復合體(Complex I, II, III, IV)參與電子傳遞。復合體I和II催化電子傳遞到泛醌,從兩個(gè)不同電子供體:NADH(復合物I)和琥珀酸(復合物II)。復合體III攜帶載體從泛醌到細胞色素c,復合體IV通過(guò)傳遞電子從細胞色素c到O2完成整個(gè)流程。
復合物體I(Complex I)也稱(chēng)為NADH-Q還原酶(NADH:Ubiquinine oxidoreductase),由黃素單核苷酸(FMN)和含鐵-硫(Fe-S)的NADH脫氫酶構成,電子傳遞從NADH→FMN→Fe-S→CoQ。
復合物體II(Complex II)是琥珀酸-Q還原酶,將琥珀酸上丟失的電子還原輔酶Q(CoQ),包含FAD(黃素腺嘌呤二核苷酸)和琥珀酸脫氫酶(檸檬酸循環(huán)中唯一膜結合酶),電子傳遞從FADH2→Fe-S→CoQ。
復合物體III(Complex III)也稱(chēng)為泛醌-細胞色素C氧化還原酶(Ubiquinone: Cytochrome c oxidoreductase),是一種多蛋白復合體,包含一串Fe-S蛋白,細胞色素b(Cyt b)和細胞色素c1(Cyt C1)。Cyt b和Cyt C1含血紅素輔基。電子傳遞從CoQ→Cyt bc1→Cyt c。
復合體IV(Complex IV)也稱(chēng)為細胞色素氧化酶(cytochrome oxidase),由細胞色素蛋白c,a和a3構成,含有兩個(gè)血紅素基團和三個(gè)銅離子。
氧化磷酸化抑制劑:
氧化磷酸化抑制劑根據其作用機制可分為三類(lèi):分別是線(xiàn)粒體呼吸抑制劑、磷酸化抑制劑和解偶聯(lián)劑。
一、 線(xiàn)粒體呼吸抑制劑
這類(lèi)抑制劑抑制呼吸鏈的電子傳遞,也就是抑制氧化。氧化是磷酸化的基礎,抑制氧化意味著(zhù)抑制了磷酸化。常用的呼吸鏈抑制劑有:
NADH → → CoQ → →Cytb → →Cytc1 → →Cytc → →Cytaa3 → →O2
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魚(yú)藤酮 抗霉素A 硫化物、氰化物
安密妥 疊氮化物、一氧化碳
殺粉蝶霉素
1.1 魚(yú)藤酮(Rotenone):提取自熱帶植物毛魚(yú)藤(Derris elliptica)和醉魚(yú)豆(Lonchocarpus nicou),是一種非毒性的電子傳遞鏈抑制劑,與Fe-S蛋白和泛醌之間的復合體I結合。
1.2 殺粉蝶霉素A(Piericidin A):來(lái)源于鏈霉菌的一種抗生素,作用機理類(lèi)似與魚(yú)藤酮。
1.3 抗霉素A(Antimycin A):來(lái)源于鏈霉菌的抗生素,是線(xiàn)粒體呼吸鏈抑制劑。
1.4 硫化氫(Hydrogen sulfide, H2S):抑制細胞色素氧化酶。
1.5 一氧化碳(Carbon monoxide, CO):阻斷細胞色素氧化酶和O2間的傳遞,抑制Fe2+。
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1g |
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MZ9233-1MG |
Piericidin A 殺粉蝶霉素A |
1mg |
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10mg |
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500μg |
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二、 磷酸化抑制劑
這類(lèi)抑制劑抑制ATP的合成。常用的抑制劑有:
2.1 寡霉素(Oligomycin):來(lái)源于各種鏈霉菌的多肽類(lèi)抗生素,抑制高能量磷酸轉移到ADP,也抑制電子傳遞偶聯(lián)到磷酸化過(guò)程。是ATP合酶復合物的有效抑制劑。
2.2米酵菌酸(Bongkrekic Acid):阻斷ADP-ATP反向協(xié)同作用。
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5mg |
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100μg |
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三、 解偶聯(lián)劑
解偶聯(lián)劑(uncouplers)是能夠解離細胞色素系統電子傳遞到ATP合成這一過(guò)程的化合物統稱(chēng)。這意味著(zhù)電子傳遞繼續發(fā)揮作用,引起氧氣消耗,但ADP磷酸化被抑制。解偶聯(lián)劑的本質(zhì)是增大線(xiàn)粒體內膜對H+的通透性,消除H+的跨膜梯度,因而無(wú)ATP生成。解偶聯(lián)劑只影響氧化磷酸化但不干擾底物水平磷酸化,作用是使氧化釋放出來(lái)的能量全部以熱的形式散發(fā)。常用的解偶聯(lián)劑有:
3.1 2,4-二硝基苯酚(2,4-Dinitrophenol)
3.2 雙香豆素(dicoumarol):一種維生素K模擬物,用作一種抗凝劑。是NADH醌氧化還原酶(NQO1)的競爭抑制劑。
3.3 CCCP (Chloro carbonyl cyanide phenyl hydrazone):最活躍的解偶聯(lián)劑,這一脂溶性底物能夠攜帶質(zhì)子穿透線(xiàn)粒體內膜。
3.4 FCCP(Trifluoromethoxy carbonylcyanide phenylhydrazone):一種有效的線(xiàn)粒體氧化磷酸化解偶聯(lián)劑,通過(guò)轉運質(zhì)子穿過(guò)細胞膜而破壞ATP合成。
3.5 纈氨霉素(離子載體):來(lái)源于鏈霉菌的一種抗生素,也是一種氧化磷酸化離子載體,通過(guò)消散穿越線(xiàn)粒體內膜的離子梯度發(fā)揮氧化磷酸化解偶聯(lián)作用(作用機制見(jiàn)圖3. 離子載體如纈氨霉素的解偶聯(lián)機制)。
圖3. 離子載體如纈氨霉素的解偶聯(lián)機制。a)跨膜電子勢/膜電位(Δψ)因膜兩邊質(zhì)子的不均勻分布而存在;b)纈氨霉素可逆結合K+產(chǎn)生一種膜滲透復合物,能穿透線(xiàn)粒體內膜從而釋放K+到內部。這一電荷運動(dòng)降低Δψ,從而解偶聯(lián)ATP合成和電子傳遞。
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MS2504-1G |
Dicoumarol 雙香豆素 |
1g |
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MX3258-100UL |
100μl |
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MX3258-10MG |
10mg |
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MX3259-100UL |
100μl |
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MX3259-10MG |
10mg |
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MS0049-5MG |
5mg 見(jiàn)單品報價(jià) |
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本品僅用作科研研究用,不可用在人身上,不可當成商業(yè)化的殺蟲(chóng)劑、殺魚(yú)藥來(lái)使用。
— —Written/Edited by V. Shallan【版權歸MKBio懋康所有】
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