Що відбувається, коли цистеїн окислюється?

Тіольні групи в залишках білка цистеїну (Cys) можуть проходити реакції одно- та двоелектронного окислення, що призводить до утворення тіїлових радикалів або сульфенових кислот, відповідно. У цьому міні-огляді ми підсумовуємо механізми та кінетику утворення цих видів біологічно значущими оксидантами.10 січня 2020 р.

Окислення шляхом видалення водню цистеїну дає вищезазначене дисульфід цистеїну. Ця реакція є оборотною, оскільки відновлення цього дисульфідного зв’язку регенерує дві молекули цистеїну. Більш агресивні окислювачі виробляють сульфінова кислота або сульфокислота.

Більшість оксоформ цистеїну є оборотними і можуть бути відновлені до тіолу (SH). До них відносяться дисульфідні зв’язки (S–S), S-глутатіонілювання (S-SG), S-нітрозилювання (SNO) і S-сульфенілювання (SOH).

Цистеїн окислюється, дві групи S-H втрачають водень і утворюють зв’язок S-S між двома попередніми молекулами цистеїну.

Формування a дисульфідний зв'язок двома бічними атомами Sγ ланцюга просторово проксимальних цистеїнів являє собою двоелектронний процес окислення, що веде від відновлених сульфгідрильних груп цистеїнів (S-H) до окисленого залишку цистину (S-S).

Цистеїндесульфурази розкладають l-цистеїн через реакцію β-елімінації до l-аланіну та сульфан сірка шляхом утворення пов’язаного з ферментом персульфідного проміжного продукту. Персульфідна сірка згодом включається в біосинтетичні шляхи біофакторів, що містять сірку.