El hemo A (o hemo A ) es un hemo , un complejo de coordinación que consiste en un ligando macrocíclico llamado porfirina , que forma un quelante con un átomo de hierro. El hemo A es una biomolécula y muchos organismos la producen de forma natural. El hemo A, que a menudo aparece de color verde/rojo dicroico cuando está en solución, es un pariente estructural del hemo B , un componente de la hemoglobina , el pigmento rojo de la sangre.
El hemo A se diferencia del hemo B en que una cadena lateral de metilo en la posición 8 del anillo se oxida a un grupo formilo y un grupo hidroxietilfarnesilo , una cadena isoprenoide , se ha unido a la cadena lateral de vinilo en la posición 2 del anillo del hemo tetrapirrol de hierro . El hemo A es similar al hemo o , en que ambos tienen esta adición de farnesilo en la posición 2, pero el hemo O no tiene el grupo formilo en la posición 8, y aún contiene el grupo metilo. La estructura correcta del hemo A, basada en experimentos de RMN e IR de la forma reducida, Fe(II) del hemo, se publicó en 1975. [1] La estructura se confirmó mediante la síntesis del éster dimetílico de la forma libre de hierro. [2]
El hemo A fue aislado por primera vez por el bioquímico alemán Otto Warburg en 1951 y demostró que era el componente activo de la metaloproteína integral de membrana citocromo c oxidasa. [3]
Se ha demostrado que la cuestión estructural final de la configuración geométrica exacta del primer carbono en la posición 3 del anillo I, el carbono unido al grupo hidroxilo, es la configuración quiral S. [4]
Al igual que el hemo B, el hemo A suele estar unido a la apoproteína a través de un enlace coordinado entre el hierro del hemo y una cadena lateral de aminoácidos conservada. En la importante proteína respiratoria citocromo c oxidasa (CCO), este ligando 5 para el hemo A en el centro de reacción del oxígeno es un grupo histidilo. [5] La histidina es un ligando común para muchas hemoproteínas, incluidas la hemoglobina y la mioglobina .
El hemo A en la porción del citocromo a de la citocromo c oxidasa, unido por dos residuos de histidina (mostrados en rosa) [6]
Un ejemplo de una metaloproteína que contiene hemo A es la citocromo c oxidasa. Esta proteína muy compleja contiene hemo A en dos sitios diferentes, cada uno con una función diferente. El hierro del hemo A del citocromo a está hexacoordinado, es decir, está unido a otros 6 átomos. El hierro del hemo A del citocromo a3 a veces está unido a otros 5 átomos, dejando el sexto sitio disponible para unirse al dioxígeno ( oxígeno molecular ). [6] Además, esta enzima se une a 3 iones de cobre, magnesio, zinc y varios iones de potasio y sodio. Se cree que los dos grupos hemo A en CCO intercambian fácilmente electrones entre sí, los iones de cobre y la proteína estrechamente asociada citocromo c.
Se cree que tanto el grupo formilo como la cadena lateral isoprenoide desempeñan papeles importantes en la conservación de la energía de la reducción de oxígeno por la citocromo c oxidasa . Se cree que el CCO es responsable de conservar la energía de la reducción de dioxígeno bombeando protones al espacio intermembrana mitocondrial. Se cree que tanto los grupos formilo como los hidroxietilfarnesilo del hemo A desempeñan papeles importantes en este proceso crítico, como publicó el influyente grupo de S. Yoshikawa. [7]