Cytochrom b5-Reduktasen (CBR, B5R), genauer NADH-Cytochrom b5-Reduktase, früher Methämoglobin-Reduktase, sind Enzyme in Säugetieren, die die Reduktion des an das Protein Cytochrom b5 gebundenen Häms mit dem komplexierten Eisen-Ion vom dreiwertigen in den zweiwertigen Zustand katalysieren. Gleichzeitig wird NADH durch Entzug von 2 Elektronen zu NAD+ und H+ oxidiert. Diese Redoxreaktion ist unentbehrlich für die Reduktion von Methämoglobin, das Recycling von Ascorbat, im Fettstoffwechsel, und generell bei der Übertragung von Elektronen von NADH auf andere Substrate. Mutationen im CYB5R3-Gen sind für die erbliche Methämoglobinämie verantwortlich.[2]
| Cytochrom-b5-Reduktasen | ||
|---|---|---|
| ||
| Bändermodell der löslichen Isoform von B5R3 (Methämoglobin-Reduktase), mit FAD als Kalotten, nach PDB 1UMK | ||
| Masse/Länge Primärstruktur | unterschiedlich | |
| Kofaktor | FAD | |
| Bezeichner | ||
| Gen-Name(n) | CYB5R1, CYB5R2, CYB5R3, CYB5R4, CYB5RL | |
| Enzymklassifikation | ||
| EC, Kategorie | 1.6.2.2, Oxidoreduktase | |
| Reaktionsart | Redoxreaktion | |
| Substrat | NADH + Fe3+-Cytochrom b5 | |
| Produkte | NAD+ + H+ + Fe2+-Cytochrom b5 | |
| Vorkommen | ||
| Übergeordnetes Taxon | Säugetiere[1] | |
Strukturell und funktionell verwandt sind die B5R-Enzyme mit den NAD(P)H:Nitrat-Reduktasen in Pflanzen und Pilzen. Beide Familien gehören zur Superfamilie der Flavoprotein-Pyridinnukleotid-Cytochrom-Reduktasen, die in Eukaryoten und Bakterien vorkommen.[3]
Beim Menschen gibt es fünf paraloge Cytochrom b5-Reduktase-Gene, die jeweils noch durch alternatives Spleißen mehrere unterschiedliche Enzyme bilden können:
| Gen- Name |
Protein | OMIM | Varianten | Größe | Bemerkung |
|---|---|---|---|---|---|
| CYB5R1 | Q9UHQ9 | 608341 | 1 | 305 | single pass Membranprotein (Nukleolus); weithin exprimiert |
| CYB5R2 | Q6BCY4 | 608342 | 2 | 276 | nicht überall exprimiert; für Lucigenin-Chemolumineszenz verantwortlich |
| CYB5R3 | P00387 | 250800 | M/S | 300/ 275 |
Membranprotein (M, endoplasmatisches Retikulum und Mitochondrium) und lösliche Isoform (S, Methämoglobin-Reduktase); S nur in Erythrozyten exprimiert, verantwortlich für Typ I der Methämoglobinämie. |
| CYB5R4 | Q7L1T6 | 608343 | 1 | 521 | löslich; endoplasmatisches Retikulum; weithin exprimiert; schützt Pankreas vor oxidativem Stress |
| CYB5RL | Q6IPT4 | 3 | 314/ 167/ 247 |
Weblinks
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- D’Eustachio/reactome: Reduction of ferric cytochrome B5A to ferrous cytochrome B5A