Ferredoxin-NADP + Reductase Ферредоксин - НАДФ - редуктаза ( ФНР )

Ferredoxin-NADP + Reductase  Семейство флавопротеинов  Простетическая группа – ФАД  Молекулярная масса – 33 кДа Содержится у : - высших растений - эукариотических водорослей - фотосинтезирующих бактерий

Ferredoxin-NADP + Reductase Функции : 1) катализирует восстановление НАДФ + на последней стадии фотосинтетического линейного транспорта электронов 2) учавствует в циклическом транспорте электронов 3) учавствует в фиксации азота и гидроксилировании стероидов

Function of Ferredoxin-NADP + Reductase Катализирует восстановление НАДФ + до НАДФН в соответствии с реакцией : 2Fd red + НАДФ + + H + => 2Fd ox + НАДФН 1 стадия : катализирует перенос 2 электронов от молекул Ферредоксина на молекулу ФАД 2 стадия : использует эти 2 электрона для восстановления НАДФ + до НАДФН

Structure of Ferredoxin-NADP + Reductase Рис. Структура молекулы ФНР из Capsicum annuum ( в Protein Data Bank структура 1SM4). Рисунок получен с помощью программы Chimera. На рисунке ФАД - связывающий домен обозначен синим цветом, НАДФ + - связывающий – красным, молекула ФАД – серым.

Species of Ferredoxin-NADP + Reductase 3 вида ( изофермента ) ФНР – ЛФНР 1, ЛФНР 2, ЛФНР 3 Локализация : - ЛФНР 1 связана с тилакоидной мембраной - ЛФНР 3 – растворимый стромальный фермент - ЛФНР 2 присутствует в обеих фракциях Наличие нескольких видов обеспечивает быстрое реагирование на изменяющиеся условия среды

Ferredoxin-NADP + Reductase  Classification: Oxidoreductase  Structure Weight: (or )  Molecule: Ferredoxin--NADP reductase  Polymer: 1  Type: polypeptide(L)  Length: 311  Dssp secondary structure: 27% helical (12 helices; 85 residues), 27% beta sheet (18 strands; 84 residues)  Interaction: FAD C 27 H 33 N 9 O 15 P 2 ; sodium ion Na  Source Method: genetically manipulated The structure 3LO8 has in total 1 chains ams.showJmol=true

Ferredoxin-NADP + Reductase  Entry: EC  Class: oxidoreductases; acting on iron-sulfur proteins as donors; with NAD+ or NADP+ as acceptor  Substrate: reduced ferredoxin, NADP+, H+  Product: oxidized ferredoxin, NADPH  Cofactor: FAD, Flavin  Pathway: photosynthesis, metabolic pathways

Ferredoxin-NADP + Reductase  Reaction(IUBMB)

Ferredoxin-NADP + Reductase  Reaction(KEGG)

Ferredoxin-NADP + Reductase  Pathway

Ferredoxin-NADP + Reductase  Pathway

Литература  Andersen B., Scheller H.V., Moller B.L. The PSI E subunit of photosystem I binds ferredoxin:NADP+ oxidoreductase. FEBS Lett, 1992, Vol. 311, pp. 169–173.  Arakaki A. K., Ceccarelli E. A., Carrillo N. Plant-type ferredoxin-NADP+ reductases: a basal structural framework and a multiplicity of functions. FASEB J., 1997, Vol 11, pp  Bojko M., Kruk J., Wieckowski S. Plastoquinones are effectively reduced by ferredoxin:NADP+ oxidoreductase in the presence of sodium cholate micelles: significance for cyclic electron transport and chlororespiration. Phytochemistry, 2003, Vol. 64, pp 1055–1060.  Bruns C.M., Karplus P.A. Refined crystal structure of spinach ferredoxin reductase at 1.7 A resolution: oxidized, reduced and 2'- phospho-5'-AMP bound states. J Mol Biol., 1995, Vol 247, pp  Carrillo N., Vallejos R.H. Ferredoxin-NADP+ oxidoreductase. In Topics in Photosynthesis (Barber, J., ed.), 1987, pp. 527–560. Elsevier, Amsterdam, New York, Oxford.  Deng Z., Aliverti A., Zanetti G., Arakaki A. K., Ottado J., Orellano E. G., Calcaterra N. B., Ceccarelli E. A., Carrillo N., Karplus P. A. A productive NADP+ binding mode of ferredoxin − NADP+ reductase revealed by protein engineering and crystallographic studies. Nat. Struct. Biol., 1999, Vol 6, pp. 847–853.  Dorowski A., Hofmann A., Steegborn C., Boicu M., Huber R. Crystal Structure of Paprika Ferredoxin-NADP+ Reductase. J. Biol. Chem. Vol. 276, No. 12, pp. 9253–9263, 2001  Karplus P.A., Daniels M.J., Herriott J.R. Atomic structure of ferredoxin-NADP+ reductase: prototype for a structurally novel flavoenzyme family. Science, 1991, Vol 251, pp  Kurisu G., Kusunoki M., Katoh E., Yamazaki T., Teshima K., Onda Y., Kimata-Ariga Y., Hase T. Structure of the electron transfer complex between ferredoxin and ferredoxin-NADP+ reductase. Nat. Struct. Biol., 2001, Vol. 8, pp  Okutani S., Hanke G. T., Satomi Y., Takao T., Kurisu G., Suzuki A., Hase T. Three maize leaf ferredoxin:NADPH oxidoreductases vary in subchloroplast location, expression, and interaction with ferredoxin. Plant Physiology, 2005, Vol. 139, pp. 1451–1459.  Stroebel D., Choquet Y., Popot J.-L., Picot D. An atypical haem in the cytochrome b6f complex. Nature, 2003, Vol. 426, pp  Quiles M.J., Garcia A., Cuello J. Separation by blue-native PAGE and identification of the whole NAD(P)H dehydrogenase complex from barley stroma thylakoids. Plant Physiol Biochem, 2000, Vol. 38, pp 225–232.  Zhang H., Whitelegge J.P., Cramer W.A. Ferredoxin:NADP+ oxidoreductase is a subunit of the chloroplast cytochrome b6f complex. J Biol. Chem., 2001, Vol. 276, pp –38165.