El hemo A (o hemo A ) es un hemo , un complejo de coordinación que consta de un ligando macrocíclico llamado porfirina , que quela un átomo de hierro. El hemo A es una biomolécula producida naturalmente por muchos organismos. 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 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 todavía 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 es el componente activo de la metaloproteína integral de membrana citocromo c oxidasa. [3]
Se ha demostrado que la última cuestión estructural 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 hemo y una cadena lateral de aminoácido 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 el citocromo es una porción de la citocromo c oxidasa, unida por dos residuos de histidina (que se muestran en rosa) [6]
Un ejemplo de metaloproteína que contiene hemo A es la citocromo c oxidasa. Esta proteína muy complicada 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, unido a otros 6 átomos. El hierro del hemo A del citocromo a3 a veces está unido por 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 funciones importantes en la conservación de la energía de reducción del oxígeno por la citocromo c oxidasa . Se cree que el CCO es responsable de conservar la energía de la reducción del dioxígeno mediante el bombeo de protones al espacio mitocondrial intermembrana. Se cree que tanto el grupo formilo como el hidroxietilfarnesilo del hemo A desempeñan papeles importantes en este proceso crítico, según lo publicado por el influyente grupo de S. Yoshikawa. [7]