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La rusticyanina (RCN) es una proteína de cobre con un centro de cobre tipo I que desempeña un papel integral en la transferencia de electrones. [3] [4] Se puede extraer del periplasma de la bacteria gramnegativa Thiobacillus ferrooxidans (T. ferrooxidans), también conocida como Acidithiobacillus ferrooxidans (At. ferrooxidans). [5] La rusticyanina también se encuentra en forma unida a la membrana en la superficie de T. ferrooxidans. Es parte de una cadena de transferencia de electrones para la oxidación de Fe(II) . [4] [6]
Como A. ferrooxidans puede crecer aeróbicamente a valores de pH de 1,6 a 3,5, obtiene su energía para el crecimiento quimiolitotrófico en iones ferrosos solubles. [6] La rusticyanina está involucrada en la oxidación respiratoria de iones ferrosos a iones férricos, produciendo tres protones por cada ion ferroso oxidado. El mecanismo de transferencia de electrones en la vía de oxidación respiratoria de Fe 2+ en A. ferrooxidans todavía no está claro a pesar de décadas de investigación en esta área. Sin embargo, la participación de la rusticyanina en el transporte de electrones de un citocromo c2 a otro citocromo c4 durante la oxidación de iones ferrosos a férricos se ha demostrado experimentalmente. Se cree que la rusticyanina transporta electrones desde el citocromo de alto peso molecular a través del citocromo c552 a la citocromo oxidasa . [7] Los socios funcionales previstos incluyen coxD (citocromo c oxidasa, tipo aa3, subunidad IV, 64 aminoácidos ), coxC (citocromo c oxidasa, tipo aa3, subunidad III, 184 aminoácidos ), ctaB (protoheme IX farnesiltransferasa ), Cyc2 (citocromo c, 485 aminoácidos ), AFE_3142 (transportador de la familia facilitadora mayor, 397 aminoácidos ), coxA (citocromo c oxidasa, tipo aa3, subunidad I, 627 aminoácidos ), Cyc1 (citocromo c552, 230 aminoácidos ) y AFE_3141 (proteína de la familia rrf2, 146 aminoácidos ). [8]
La redox de Fe(II) del citocromo c552 y la rusticianina se produce de la siguiente manera: [9]
Fe 2+ [membrana] + una rusticyanina oxidada [membrana] → Fe 3+ [membrana] + una rusticyanina reducida [membrana] ;
una rusticyanina reducida [membrana] + un citocromo c552 oxidado [membrana] → una rusticyanina oxidada [membrana] + un citocromo c552 reducido [membrana] ;
una rusticyanina reducida [fuera de la célula] + un citocromo CycA1 oxidado [fuera de la célula] → un citocromo CycA1 reducido [fuera de la célula] + una rusticyanina oxidada [fuera de la célula]