半胱氨酸脫硫酶英文解釋翻譯、半胱氨酸脫硫酶的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【醫】 disulfurase

分詞翻譯：

半胱氨酸的英語翻譯：

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

脫硫酶的英語翻譯：

【化】 desulphurase
【醫】 desulfurase

專業解析

半胱氨酸脫硫酶（Cysteine desulfurase）是裂合酶家族中的關鍵酶類，催化L-半胱氨酸分解生成L-半胱氨酸-硫代硫酸鹽中間體和遊離硫化物的生化反應。該酶廣泛存在于微生物、植物和哺乳動物細胞中，其核心功能是為鐵硫簇（Fe-S cluster）的生物合成提供硫源。

從分子機制角度，該酶通過活性位點的保守半胱氨酸殘基（如NifS蛋白中的Cys325）與底物結合，形成共價硫代醛中間體，最終釋放硫原子并生成丙氨酸副産物。這種硫原子轉移機制已被冷凍電鏡結構解析證實。

主要生物學功能包括：

參與線粒體鐵硫蛋白的組裝（通過IscS同工酶）
調控植物硫同化途徑（如拟南芥中的CpNifS）
細菌生物合成輔酶硫胺素和硫辛酸的關鍵步驟

該酶的異常表達與多種病理狀态相關，最新研究顯示其活性降低會導緻線粒體功能障礙和氧化應激加劇，與神經退行性疾病存在潛在關聯。在工業應用領域，工程化改造的脫硫酶已用于生物合成納米硫顆粒和重金屬修複。

權威參考文獻：

酶分類系統（EC 4.4.1.15）：IUBMB Enzyme Nomenclature
三維結構數據庫：PDB 6J9K
功能研究綜述：NCBI Bookshelf

網絡擴展解釋

半胱氨酸脫硫酶（Cysteine Desulfurase）是一類依賴磷酸吡哆醛（PLP）的酶，廣泛存在于原核和真核生物中，在硫代謝和含硫生物分子合成中起核心作用。以下從多個角度詳細解釋其特性：

1.定義與基本特性

半胱氨酸脫硫酶能催化L-半胱氨酸脫硫生成L-丙氨酸和硫原子（或硫化物），其反應式為：
$$
text{L-半胱氨酸} rightarrow text{L-丙氨酸} + text{S}^0
$$
該酶通常以同質二聚體形式存在，且活性依賴于輔酶PLP。例如，人類中的NFS1蛋白（屬于該酶家族）在鐵硫簇合成中提供硫源。

2.結構與保守位點

關鍵殘基：酶活性中心含有保守的賴氨酸和半胱氨酸殘基。賴氨酸與PLP形成Schiff堿，而半胱氨酸殘基參與形成半胱氨酸過硫化物中間物。
PLP依賴機制：PLP通過穩定反應中間體（如α-氨基丙烯酸酯）促進脫硫反應，突變體實驗表明PLP結合能力直接影響酶活性。

3.分類與同源物

根據序列和功能可分為兩類：

Ⅰ組：包括NifS（最初在固氮菌中發現，參與固氮酶鐵硫簇合成）和IscS（廣泛存在于細菌及真核生物中）。
Ⅱ組：如CsdA和CsdB，功能更多樣，可能參與硫修飾RNA等過程。
微孢子蟲等真核生物中的同源酶與真菌線粒體型酶聚為一類，提示進化上起源于α-變形菌。

4.生物學功能

硫供體作用：催化生成的硫原子用于合成鐵硫簇、生物素、硫胺素等含硫分子。
細胞代謝關鍵性：鐵硫簇是電子傳遞鍊等酶活性的必需輔因子，因此該酶對細胞能量代謝和氧化還原平衡至關重要。
跨物種保守性：從細菌到人類均存在功能相似的酶，例如拟南芥中該酶通過硫轉移酶參與硫元素傳遞。

5.作用機制

反應分為兩步：

半胱氨酸的巯基攻擊PLP-底物複合物，形成酶結合的半胱氨酸過硫化物中間體；
過硫化物将硫轉移至受體蛋白（如鐵硫簇組裝支架蛋白），釋放丙氨酸。
這一過程涉及多種中間态，如硫代硫酸鹽基團的形成。

半胱氨酸脫硫酶通過獨特的PLP依賴機制，在硫代謝中扮演“硫搬運工”角色，其功能缺陷可能導緻鐵硫簇相關疾病（如線粒體功能障礙）。研究其結構與機制對理解生物硫循環及開發相關疾病療法具有重要意義。