
【醫】 succinic oxidase; succinoxidase
丁二酸氧化酶(Succinate Oxidase)是線粒體呼吸鍊中的關鍵酶複合體,屬于氧化還原酶類(EC 1.3.5.1),其核心功能是催化丁二酸(琥珀酸)氧化為延胡索酸(富馬酸),同時将電子傳遞給輔酶Q(泛醌),參與三羧酸循環(TCA循環)與電子傳遞鍊的偶聯反應。
該酶由多個亞基組成,包括丁二酸脫氫酶(SDH,即複合體Ⅱ)、黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)和鐵硫簇蛋白。反應過程遵循以下化學式:
$$
text{Succinate} + text{FAD} rightarrow text{Fumarate} + text{FADH}_2
$$
生成的FADH₂通過鐵硫中心将電子傳遞至輔酶Q,最終驅動ATP合成。
丁二酸氧化酶活性異常與多種疾病相關。例如,SDH基因突變可導緻副神經節瘤和嗜鉻細胞瘤,因其影響細胞能量代謝與活性氧(ROS)平衡。此外,該酶在缺血-再灌注損傷中的作用已被《生物化學雜志》列為研究重點,提示其可作為治療靶點。
在生物工程領域,該酶被用于構建生物傳感器,監測食品中琥珀酸含量以評估新鮮度,相關技術已發表于《應用微生物學與生物技術》期刊。
引用來源:
丁二酸氧化酶(Succinate Oxidase)是一種參與生物體内能量代謝的酶,主要催化丁二酸(琥珀酸)的氧化反應。以下為詳細解釋:
功能與反應
該酶将丁二酸(琥珀酸)氧化為延胡索酸(反丁烯二酸),同時将電子傳遞給輔酶(如FAD或泛醌),最終通過電子傳遞鍊生成ATP。其反應式為:
$$
text{琥珀酸} + text{FAD} rightarrow text{延胡索酸} + text{FADH}_2
$$
代謝途徑中的作用
丁二酸氧化酶是三羧酸循環(TCA循環)中的關鍵酶之一,負責将琥珀酸轉化為延胡索酸,推動能量代謝的持續進行。此外,它還與線粒體内膜上的電子傳遞鍊偶聯,參與氧化磷酸化過程。
酶的分類與結構
該酶屬于氧化還原酶類,通常以複合體形式存在,包含多個亞基。例如,在真核生物中,它可能作為複合體II(琥珀酸-Q還原酶)的一部分,結合黃素蛋白和鐵硫簇輔助因子。
生物學意義
其活性直接影響細胞能量供應,若功能異常可能導緻代謝疾病或線粒體功能障礙。在細菌中,丁二酸氧化酶還可能參與厭氧呼吸或特殊環境下的能量代謝。
注意:丁二酸氧化酶常與“琥珀酸脫氫酶”(Succinate Dehydrogenase)混淆,兩者催化同一反應,但分類不同——前者強調氧化酶功能(直接利用氧作為電子受體),後者更常見于需通過輔酶傳遞電子的場景。具體分類需結合實驗背景确認。
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