Ferrochelatase

Ferrochelatase
Ferrochelatase homodimer, Human nach PDB 1HRK
Vorhandene Strukturdaten: s. UniProt
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur	369 Aminosäuren
Sekundär- bis Quartärstruktur	Homodimer
Kofaktor	(2Fe-2S)
Bezeichner
Gen-Name	FECH
Externe IDs	OMIM: 612386 UniProt P22830
Enzymklassifikation
EC, Kategorie	4.99.1.1, Lyase
Reaktionsart	Elimination
Substrat	Protoporphyrin IX + Fe^2+
Produkte	Häm b + 2 H^+
Vorkommen
Homologie-Familie	Hovergen
Übergeordnetes Taxon	Lebewesen[1]
Orthologe
	Mensch	Hausmaus
Entrez	2235	14151
Ensembl	ENSG00000066926	ENSMUSG00000024588
UniProt	P22830	Q544X6
Refseq (mRNA)	NM_001012515	NM_007998
Refseq (Protein)	NP_001012533	NP_032024
Genlocus	Chr 18: 57.54 – 57.59 Mb	Chr 18: 6.45 – 64.49 Mb
PubMed-Suche	2235	14151

Ferrochelatase (auch: Häm-Synthase) ist ein Enzym in Eukaryoten und den meisten Bakterien, das den letzten Teilschritt der Synthese des Häm, die Chelatierung von Protoporphyrin IX mit einem Eisen-II-Ion, katalysiert. Da die Reaktion bei Eukaryoten in den Mitochondrien bzw. Chloroplasten stattfindet, muss Protoporphyrin zuvor in diese Kompartimente transportiert werden; der genaue Ablauf des Transports ist noch unklar. Beim Menschen führen Mutationen am FECH-Gen zu Ferrochelatasemangel, welcher für die seltene Erbkrankheit erythropoetische Protoporphyrie verantwortlich ist.^[1][2][3] In Archaeen und sulfatreduzierenden Bakterien, die Häm nach einem alternativen Syntheseweg herstellen, wurde das Eisen-chelierende Enzym noch nicht identifiziert.^[4]

Katalysierte Reaktion

+ Fe²⁺ ⇔ + 2H⁺

Protoporphyrin IX wird mit Eisen-II cheliert, Protonen werden abgespalten, Häm b entsteht. Umgekehrt kann das Enzym auch die Entfernung des Metallions beim Abbau verschiedener Häme katalysieren. Als Cofaktor fungiert ein Eisen-Schwefel-Cluster. Rekombinante Ferrochelatase ist in der Lage, auch andere zweiwertige Metallionen wie Kobalt, Nickel, Zink oder Kupfer zu chelieren.^[5][6]

Weblinks

Wikibooks: Biochemie und Pathobiochemie: Porphyrinbiosynthese – Lern- und Lehrmaterialien

• Jassal, D’Eustachio / reactome: Ferrous iron is inserted into protoporphyrin IX to form heme

Einzelnachweise

1. BRENDA-Eintrag
2. Jassal, D’Eustachio / reactome: Protoporphyrin IX is transported from the mitochondrial intermembrane space into the mitochondrial matrix.
3. UniProt P22830
4. M. Kühner et al.: The Alternative Route to Heme in the Methanogenic Archaeon Methanosarcina barkeri. In: Archaea. 2014. Jahrgang, 2014, doi:10.1155/2014/327637. 
5. S. Taketani, M. Ishigaki, A. Mizutani, et al.: Heme synthase (ferrochelatase) catalyzes the removal of iron from heme and demetalation of metalloporphyrins. In: Biochemistry. 46. Jahrgang, Nr. 51, Dezember 2007, S. 15054–61, doi:10.1021/bi701460x, PMID 18044970. 
6. Hunter GA, Sampson MP, Ferreira GC: Metal ion substrate inhibition of ferrochelatase. In: J. Biol. Chem. 283. Jahrgang, Nr. 35, August 2008, S. 23685–91, doi:10.1074/jbc.M803372200, PMID 18593702.