细胞色素

细胞色素是含有血红素的氧化还原活性蛋白质，其核心是中心铁原子，作为辅助因子。它们参与电子传递链和氧化还原催化。它们根据血红素的类型及其结合方式进行分类。四个品种被国际生物化学和分子生物学联盟（IUBMB）认可，细胞色素a、细胞色素b、细胞色素c和细胞色素d。细胞色素功能与从亚铁(Fe(II))到血红素核心中铁的三价(Fe(III))氧化态。除了IUBMB将细胞色素分为四个类别外，在生化文献中还可以找到其他几个分类，例如细胞色素o和细胞色素P450。

细胞色素最初于1884年由CharlesAlexanderMacMunn描述为呼吸色素（肌血红素或组织血红素）。在1920年代，Keilin重新发现了这些呼吸色素，并将它们命名为细胞色素，或“细胞色素”。他根据最低能量吸收带的位置对这些血红素蛋白进行分类在还原状态下，细胞色素a(605nm)、b(≈565nm)和c(550nm)。血红素的紫外(UV)到可见光谱特征仍用于从还原的双吡啶连接状态识别血红素类型，即吡啶血色素法。在每个类别中，细胞色素a、b或c，早期细胞色素被连续编号，例如cytc、cytc1和cytc2，最近的例子由它们的还原状态R带xxx值指定，例如cytc559。

血红素基团是围绕铁离子的高度共轭环系统（允许其电子非常移动）。细胞色素中的铁通常以亚铁(Fe2+)和三价铁(Fe3+)状态存在，在催化中间体中发现铁氧(Fe4+)状态。因此，细胞色素能够通过其血红素铁的还原或氧化进行电子转移反应和催化。细胞色素的细胞定位取决于它们的功能。它们可以作为球状蛋白和膜蛋白被发现。

在氧化磷酸化过程中，球状细胞色素cc蛋白参与从膜结合复合物III到复合物IV的电子转移。复合物III本身由几个亚基组成，其中一个是b型细胞色素，另一个是c型细胞色素。两个域都参与复合物中的电子转移。复合物IV包含一个细胞色素a/a3结构域，可转移电子并催化氧气与水的反应。光系统II是含氧光合作用的光依赖性反应中的xxx个蛋白质复合物，它包含一个细胞色素b亚基。环氧合酶2是一种参与炎症的酶，是一种细胞色素b蛋白。

在1960年代初期，EmanuelMargoliash提出了细胞色素的线性进化，这导致了分子钟假说。细胞色素明显恒定的进化速度可以作为一个有用的工具来确定各种生物何时可能从一个共同的祖先分化出来。

存在几种细胞色素，可以通过光谱学、血红素基团的确切结构、抑制剂敏感性和还原电位来区分。

四种类型的细胞色素通过它们的辅基来区分：

植物的细胞色素b6f复合物中没有细胞色素e，但细胞色素f是c型细胞色素。

在线粒体和叶绿体中，这些细胞色素通常结合在电子传递和相关代谢途径中：

一个独特的细胞色素家族是细胞色素P450家族，因当血红素铁被还原（与连二亚硫酸钠）并与一氧化碳络合时，在450nm附近波长处的光吸收形成的特征性Soret峰而得名。这些酶主要参与类固醇生成和解毒。