铁硫簇合物的化学和生物学，第一卷：表征、性质和应用——Iron-Sulfur Clusters in Chemistry and Biology，volume 1,characterization,properties and applications
出版：De Gruyter
索书号：Q51/I-71(2)/V.1/2017/Y
ISBN: 978-3-11-047850-1
藏书地点： 武大外教中心
铁硫蛋白是含铁的蛋白质，也是细胞色素类蛋白。是在蛋白质的中央含有四个原子，其中两个是铁，另两个是硫，称为[2Fe-2S],或在蛋白质的中央含有八个原子，其中四个是铁，另四个是硫，称为[4Fe-4S],并且通过硫与蛋白质的半胱氨酸残基相连。
铁硫蛋白是含铁的蛋白质,也是细胞色素类蛋白。在铁硫蛋白分子的中央结合的不是血红素而是铁和硫,称为铁-硫中心。铁硫中心由非血红素铁原子与硫原子构成。不同簇的铁硫中心和蛋白质结合成的各种铁硫蛋白，通过Fe3+Fe2+的循环参与电子的传递。微生物和动植物组织中都存在铁硫蛋白，在线粒体内膜上常和黄素酶或细胞色素结合成复合物。在从NADH(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸还原型)到氧的呼吸链中有多个不同的铁硫中心，有的在NADH泛醌还原酶中参与电子从NADH传递到泛醌的反应;有的与细胞色素b及c1有关。铁硫中心也与琥珀酸脱氢酶相结合。有的铁硫蛋白还在叶绿体中参与光合作用的电子传递。最常见的是在蛋白质的中央含有四个原子,其中两个是铁,另两个是硫,称为[2Fe-2S]铁硫蛋白,或在蛋白质的中央含有八个原子,其中四个是铁,另四个是硫,称为[4Fe-4S]铁硫蛋白,并且通过硫与蛋白质的半胱氨酸残基相连。此外还有[3Fe-4S]等蛋白存在,但有人怀疑[3Fe-4S]蛋白是[4Fe-4S]蛋白在纯化过程当中一个铁原子脱落而形成的.在铁硫蛋白中尽管有多个铁原子的存在,但整个复合物一次只能接受一个电子以及传递一个电子,并且也是靠Fe3+ Fe2+状态的循环变化传递电子。但是一个分子的铁硫蛋白往往可以一共传递大于一个电子.比如说[4Fe-4S]铁硫蛋白共可以传递两个电子。
铁硫蛋白在植物,动物,微生物中广泛存在. 铁硫蛋白作为一种重要的电子载体在生命活动中起着重要的作用。它们往往具有较低的氧还电位。铁硫蛋白往往呈褐色，在400纳米左右具有较强的光吸收。在400纳米左右的光吸收往往是鉴定铁硫蛋白的方法之一。铁硫蛋白中的硫又被称为酸易降解硫，鉴定一个蛋白是二铁核心还是四铁核心的重要方法就是测定蛋白当中的铁和酸易降解硫的含量。铁硫蛋白纯化后往往不形成全酶,而需使用FeCl3和硫化物来重组铁硫核心。具有多个铁硫核心的蛋白的纯化十分困难,目前世界上只有极少几例实现。
在厌氧条件下，通过体外添加Fe2+/Fe3+ 和S2-，用化学重组的方法可有效地把铁硫簇组装到许多纯化的Apo-蛋白中，但在活细胞中生物合成铁硫簇并不是一个自发的过程，它需要复杂的生化合成系统。铁硫簇的组装和插入目标蛋白都不是自发的，而需要辅助，其主要原因包括两个方面：一是厌氧的条件；二是进行有效的化学重组所需要的高浓度铁和硫离子会对细胞产生毒性。
人们对铁硫簇生物起源的路径提出假设是基于对固氮酶成熟过程的研究。固氮酶是一种含铁硫簇的酶，它能催化氮养菌的还原反应，这个铁硫簇生物合成系统即NIF系统。在这个系统中，NiPS作为半胱氨酸脱硫酶为固氮酶的成熟提供硫原子。这之后，许多实验室展开了类似的研究，现已发现至少三种不同类型的铁硫簇生物合成系统，即NIF、ISC、SUF系统，这三个系统都需要半胱氨酸脱硫酶和铁硫簇支架蛋白的参与。在大肠杆菌中首先发现的是ISC、SUF两种系统，ISC系统参与一般的铁硫蛋白成熟过程，参与含[2Fe-2S]及[4Fe-4S]蛋白的成熟，且含isc基因区的基因具有管家功能，非常保守。SUF系统首次是在大肠杆菌中发现的，和ISC系统不同的是，suf基因可在应激条件如缺铁和氧化应激条件下表达。最近，在大肠杆菌中又发现了第三个系统，即CSD系统(半胱氨酸亚磺酸脱亚磺酸酶) ，但对铁硫簇生物合成的重要生理条件还未确定。
和铁硫簇组装相关的蛋白功能包括三个方面：将铁和硫原子从它们的储存源转移过来；将铁和硫组装成铁硫簇的形式并运输铁硫簇；将组装的铁硫簇传递至最终的目的蛋白。铁硫簇存在于几乎所有生命体中，和生命起源密切相关。的目标蛋白需要有特定的铁硫簇生物合成机制；为适应应激条件，需要特定的铁硫簇生物合成机制；铁硫簇的生物合成存在反馈机制等。尽管研究已确定参与铁硫簇合成的关键蛋白，但对它们分子水平上的机制知之甚少，对于它们是如何进行相互作用在体内合成铁硫簇，最终在体外复制这个过程的认识还不够深人，此外，对铁硫簇传递电子的机制以及调控机制等方面的认识也尚需进一步研究。
《铁硫簇合物的化学和生物学，第一卷：表征、性质和应用》一书于2017年由De Gruyter出版，作者是Tracey Rouault。
《铁硫簇合物的化学和生物学，第一卷：表征、性质和应用》一书，作者展现了铁硫簇合物研究领域中的一些最新研究，讨论的主题主要包括铁硫蛋白的性质和特征，铁硫簇合物的化学特点，铁硫蛋白的生物无机光谱和EPR谱，从铁硫团簇的量子化学到金属酶的氧化还原能学和反应途径，铁硫团簇与一氧化氮的反应活性，固氮酶M-簇间质碳化物和铁钼辅因子，生物素合成酶的功能，含Mo的铁硫酶特质，铁硫团簇在脂酰辅因子生物合成中的作用以及铁硫团簇和分子氧：的功能、适应性、降解和修复。《铁硫簇合物的化学和生物学，第一卷：表征、性质和应用》旨在为想要了解铁硫簇合物的表征、性质和应用的人员提供简明易懂的介绍。
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本书目录：
前言
1. 铁硫蛋白：一个历史的角度
2. 铁硫簇合物的化学
3. 从铁硫团簇的量子化学到金属酶的氧化还原能学和反应途径
4. 铁硫蛋白的生物无机光谱
5. 铁硫蛋白EPR谱的定量解释
6. 穆斯堡尔谱在真核细胞生物学和动物生理学中的应用
7. 固氮酶m-簇间质碳化物：插入途径及可能的功能
8. 固氮酶的铁钼辅因子
9. 生物素合成酶：铁硫簇在自由基介导的碳硫键生成中的作用
10. 含Mo的铁硫酶
11. 铁硫团簇在脂酰辅因子生物合成中的作用
12. 铁硫团簇和分子氧：功能、适应性、降解和修复
13. 铁硫团簇与一氧化氮的反应活性
索引