La reducción disimilatoria con sulfato es una forma de respiración anaeróbica que utiliza sulfato como aceptor terminal de electrones . Este metabolismo se encuentra en algunos tipos de bacterias y arqueas que a menudo se denominan organismos reductores de sulfato .
La reducción del sulfato disimilatorio se produce en cuatro pasos: [1]
- Conversión (activación) de sulfato en adenosina 5'-fosfosulfato (APS) a través de sulfato adenililtransferasa
- reducción de APS a sulfito a través de la adenilil-sulfato reductasa
- transferencia del átomo de azufre del sulfito a la proteína DsrC creando un intermedio trisulfuro catalizado por DsrAB.
- reducción del trisulfuro a sulfuro y DsrC reducida mediante una enzima unida a la membrana, DsrMKJOP.
Lo que requiere el consumo de una sola molécula de ATP y la entrada de 8 electrones (e - ). [2] [3]
Los complejos de proteínas responsables de estas conversiones químicas, Sat, Apr y Dsr, se encuentran en todos los organismos actualmente conocidos que realizan la reducción disimilatoria de sulfato. [4] Energéticamente, el sulfato es un pobre aceptor de electrones para los microorganismos ya que el par redox sulfato-sulfito es E 0 ' -516 mV, que es demasiado negativo para permitir la reducción por NADH o ferrodoxina, que son los principales mediadores electrónicos intracelulares. [5] Para superar este problema, el sulfato se convierte primero en APS mediante la enzima ATP sulfurilasa (Sat), a costa de una sola molécula de ATP . El par redox APS-sulfito tiene un E 0 ' de -60 mV, lo que permite que el APS se reduzca mediante NADH o ferrodoxina reducida utilizando la enzima adenilil-sulfato reductasa (Apr), que requiere la entrada de 2 electrones. [5] En el paso final, el sulfito es reducido por la sulfito reductasa disimilatoria (Dsr) para formar sulfuro, requiriendo la entrada de 6 electrones. [3]
Nota . El término "disimilatorio" se usa cuando se produce sulfuro de hidrógeno en un proceso de respiración anaeróbica. Por el contrario, el término "asimilatorio" se utilizaría en relación con la biosíntesis de compuestos orgánicos de azufre.
Ver también
Referencias
- ^ Santos, AA; Venceslau, SS; Grein, F; Leavitt, WD; Dahl, C; Johnston, DT; Pereira, IA (18 de diciembre de 2015). "Un trisulfuro de proteína acopla la reducción de sulfato disimilatorio a la conservación de energía". Ciencia . 350 (6267): 1541–5. doi : 10.1126 / science.aad3558 . PMID 26680199 .
- ^ Barton, Larry L .; Fardeau, Marie-Laure; Fauque, Guy D. (2014). "Capítulo 10. Sulfuro de hidrógeno: un gas tóxico producido por sulfato disimilatorio y reducción de azufre y consumido por oxidación microbiana ". En Peter MH Kroneck y Martha E. Sosa Torres (ed.). La biogeoquímica impulsada por metales de compuestos gaseosos en el medio ambiente . Iones metálicos en ciencias de la vida. 14 . Saltador. págs. 237–277. doi : 10.1007 / 978-94-017-9269-1_10 .
- ^ a b Grein F, Ramos AR, Venceslau SS, Pereira IA (febrero de 2013). "Conceptos unificadores en la respiración anaeróbica: conocimientos del metabolismo disimilatorio del azufre" . Biochim. Biophys. Acta . 1827 (2): 145–60. doi : 10.1016 / j.bbabio.2012.09.001 . PMID 22982583 .
- ^ Pereira IA, Ramos AR, Grein F, Marques MC, da Silva SM, Venceslau SS (2011). "Un análisis genómico comparativo del metabolismo energético en bacterias reductoras de sulfato y arqueas" . Microbiol delantero . 2 : 69. doi : 10.3389 / fmicb.2011.00069 . PMC 3119410 . PMID 21747791 .
- ^ a b Muyzer G, Stams AJ (junio de 2008). "La ecología y biotecnología de las bacterias reductoras de sulfato". Nat. Rev. Microbiol . 6 (6): 441–54. doi : 10.1038 / nrmicro1892 . PMID 18461075 .