Cytochrom b

Cytochrom b bezeichnet eine Gruppe von Transmembranproteinen. Die Vertreter sind in Mitochondrien an der Atmungskette, in Chloroplasten an der Photosynthese oder im Steroidstoffwechsel beteiligt.

Cytochrom b
Bändermodell des Cytochrom bc1 mit Cytochrom b als größter Untereinheit
Vorhandene Strukturdaten: 3BCC, 1L0L
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur	380 Aminosäuren
Kofaktor	Häm
Bezeichner
Gen-Namen	MT-CYB, (CYB_HUMAN)
Externe IDs	OMIM: 516020 UniProt P00156 MGI: 102501 CAS-Nummer: 9035-37-4
Vorkommen
Homologie-Familie	Hovergen
Übergeordnetes Taxon	Lebewesen[1]

Eigenschaften

Cytochrom b kommt in Eukaryoten und aeroben Prokaryoten in zwei Proteinkomplexen vor, im Mitochondrium im Cytochrom bc₁- (synonym Ubichinol-Cytochrom-c-Reduktase) und in Chloroplasten im Cytochrom b₆f-Komplex.^[2] Weiterhin kommt das Cytochrom b5 in Proteinen der Entgiftung und im Steroidstoffwechsel vor, wo es Redoxreaktionen katalysiert.^[3]

Cytochrom b ist in der Atmungskette Bestandteil des Komplex III und dient dem Aufbau der protonenmotorischen Kraft, die dann zur Synthese von Adenosintriphosphat an der ATP-Synthase verwendet wird. Nebenbei wird am Komplex III auch Superoxid gebildet, welches zum oxidativen Stress in einer Zelle beiträgt.^[4]

Cytochrom b und b6 sind strukturell verwandt.^[5][6] Cytochrom b/b6 besitzt eine Länge von ungefähr 400 Aminosäuren und 8 Durchgänge der Membran. Das Cytochrom b6 (in Chloroplasten) besteht aus zwei Untereinheiten, petB und petD. Cytochrom b und b6 binden jeweils zwei Häm-Gruppen (b₅₆₂ und b₅₆₆) als Cofaktor. Vier Eisenionen werden von Histidinen in der Nähe des Häms gebunden und so am Häm stabilisiert.

Beim Menschen wurden verschiedene Gene für Cytochrom b beschrieben, darunter CYB5A in Mikrosomen, CYB5B in der äußeren mitochondrialen Membran, CYBASC3 (Ascorbinsäure-abhängig) und MT-CYB (von Mitochondrien codiert). Gendefekte in Cytochrom-b-Genen führen unter anderem zu Leberscher Optikusatrophie (LHON), zum Kearns-Sayre-Syndrom, zum MELAS-Syndrom, zu maternal-vererbtem Leigh-Syndrom, zu Trainingsintoleranz oder Cardiomyopathie.^[7] Nichtpathologische Genvarianten wurden beschrieben.^[7]

Anwendungen

Cytochrom b ist ein relativ stark konserviertes Protein, weshalb im Zuge einer DNA-Analyse die Gene von Cytochrom-b zur Bestimmung der Verwandtschaftsgrade verschiedener Arten verwendet wird.^[8][9]