半胱氨酸脱硫酶英文解释翻译、半胱氨酸脱硫酶的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【医】 disulfurase

分词翻译：

半胱氨酸的英语翻译：

【化】 Cys; cysteine
【医】 aminothiopropionic acid; cysteine; sulfo-aminolactic acid
thioaminopropionic acid

脱硫酶的英语翻译：

【化】 desulphurase
【医】 desulfurase

专业解析

半胱氨酸脱硫酶（Cysteine desulfurase）是裂合酶家族中的关键酶类，催化L-半胱氨酸分解生成L-半胱氨酸-硫代硫酸盐中间体和游离硫化物的生化反应。该酶广泛存在于微生物、植物和哺乳动物细胞中，其核心功能是为铁硫簇（Fe-S cluster）的生物合成提供硫源。

从分子机制角度，该酶通过活性位点的保守半胱氨酸残基（如NifS蛋白中的Cys325）与底物结合，形成共价硫代醛中间体，最终释放硫原子并生成丙氨酸副产物。这种硫原子转移机制已被冷冻电镜结构解析证实。

主要生物学功能包括：

参与线粒体铁硫蛋白的组装（通过IscS同工酶）
调控植物硫同化途径（如拟南芥中的CpNifS）
细菌生物合成辅酶硫胺素和硫辛酸的关键步骤

该酶的异常表达与多种病理状态相关，最新研究显示其活性降低会导致线粒体功能障碍和氧化应激加剧，与神经退行性疾病存在潜在关联。在工业应用领域，工程化改造的脱硫酶已用于生物合成纳米硫颗粒和重金属修复。

权威参考文献：

酶分类系统（EC 4.4.1.15）：IUBMB Enzyme Nomenclature
三维结构数据库：PDB 6J9K
功能研究综述：NCBI Bookshelf

网络扩展解释

半胱氨酸脱硫酶（Cysteine Desulfurase）是一类依赖磷酸吡哆醛（PLP）的酶，广泛存在于原核和真核生物中，在硫代谢和含硫生物分子合成中起核心作用。以下从多个角度详细解释其特性：

1.定义与基本特性

半胱氨酸脱硫酶能催化L-半胱氨酸脱硫生成L-丙氨酸和硫原子（或硫化物），其反应式为：
$$
text{L-半胱氨酸} rightarrow text{L-丙氨酸} + text{S}^0
$$
该酶通常以同质二聚体形式存在，且活性依赖于辅酶PLP。例如，人类中的NFS1蛋白（属于该酶家族）在铁硫簇合成中提供硫源。

2.结构与保守位点

关键残基：酶活性中心含有保守的赖氨酸和半胱氨酸残基。赖氨酸与PLP形成Schiff碱，而半胱氨酸残基参与形成半胱氨酸过硫化物中间物。
PLP依赖机制：PLP通过稳定反应中间体（如α-氨基丙烯酸酯）促进脱硫反应，突变体实验表明PLP结合能力直接影响酶活性。

3.分类与同源物

根据序列和功能可分为两类：

Ⅰ组：包括NifS（最初在固氮菌中发现，参与固氮酶铁硫簇合成）和IscS（广泛存在于细菌及真核生物中）。
Ⅱ组：如CsdA和CsdB，功能更多样，可能参与硫修饰RNA等过程。
微孢子虫等真核生物中的同源酶与真菌线粒体型酶聚为一类，提示进化上起源于α-变形菌。

4.生物学功能

硫供体作用：催化生成的硫原子用于合成铁硫簇、生物素、硫胺素等含硫分子。
细胞代谢关键性：铁硫簇是电子传递链等酶活性的必需辅因子，因此该酶对细胞能量代谢和氧化还原平衡至关重要。
跨物种保守性：从细菌到人类均存在功能相似的酶，例如拟南芥中该酶通过硫转移酶参与硫元素传递。

5.作用机制

反应分为两步：

半胱氨酸的巯基攻击PLP-底物复合物，形成酶结合的半胱氨酸过硫化物中间体；
过硫化物将硫转移至受体蛋白（如铁硫簇组装支架蛋白），释放丙氨酸。
这一过程涉及多种中间态，如硫代硫酸盐基团的形成。

半胱氨酸脱硫酶通过独特的PLP依赖机制，在硫代谢中扮演“硫搬运工”角色，其功能缺陷可能导致铁硫簇相关疾病（如线粒体功能障碍）。研究其结构与机制对理解生物硫循环及开发相关疾病疗法具有重要意义。