세균엽록소 - 오늘의AI위키

1. 개요

세균엽록소는 세균에서 발견되는 엽록소의 일종으로, 다양한 종류가 존재하며, 세균의 광합성에 중요한 역할을 한다. 세균엽록소는 세균엽록소 a, b, c, d, e, f, g 등으로 분류되며, 각 종류는 고유한 화학 구조와 광흡수 스펙트럼을 가진다. 세균엽록소는 세균클로린과 클로린 계열로 나뉘며, 생합성 과정에서 클로로필라이드 a를 중간 생성물로 사용한다.

2. 종류

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주요 세균엽록소의 목록
색소	분류군	생체 내 적외선 흡수 최대값 (nm)
세균엽록소 a	홍색세균, 헬리오박테리아과, 녹색황세균, 녹만균류, 클로라시도박테리움속	805, 830–890
세균엽록소 b	홍색세균	835–850, 1020–1040
세균엽록소 c	녹색황세균, 녹만균류, 클로라시도박테리움속, 클로로바쿨룸 테피둠	745–755
세균엽록소 d	녹색황세균	705–740
세균엽록소 e	녹색황세균	719–726
세균엽록소 f	세균엽록소 c/d와 유사하게 세균엽록소 e합성의 돌연변이로 발견되었다. 진화적으로 유리하지 않다.	700–710
세균엽록소 g	헬리오박테리아과	670, 788

3. 구조

세균엽록소는 크게 세균클로린 계열과 클로린 계열로 나뉜다. 세균엽록소 a, b, g는 세균클로린이며, 분자에 두 개의 환원된 피롤 고리(B와 D)가 있는 세균클로린 거대 고리를 가지고 있다. 세균엽록소 c, d, e, f는 클로린이며, 분자에 한 개의 환원된 피롤 고리(D)가 있는 클로린 거대 고리를 가지고 있다.

엽록소 c~f는 피롤 고리 B와 C에 서로 다른 알킬기가 부착된 밀접하게 관련된 동족체 형태로 생성되며, 세스퀴테르펜 알코올 파르네솔로 에스터화된 가장 간단한 버전으로 그려져 있다. 대부분의 변이는 8번과 12번 위치에서 일어나며 메틸기전이효소의 변이에 기인할 수 있다. 세균엽록소 c_S는 세균엽록소 c의 8-에틸,12-메틸 동족체에 대한 용어이다. 세균엽록소 g는 고리(A)의 8번 위치에 비닐기를 가지고 있다.

3.1. 세균클로린 계열

세균엽록소 a, 세균엽록소 b, 세균엽록소 g는 세균클로린이다. 즉 해당 분자에는 두 개의 환원된 피롤 고리(B와 D)가 있는 세균클로린 거대 고리가 있다.

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3.2. 클로린 계열

세균엽록소 a, 세균엽록소 b, 세균엽록소 g는 세균클로린이다. 즉 해당 분자에는 두 개의 환원된 피롤 고리(B와 D)가 있는 세균클로린 거대 고리가 있다. 세균엽록소 c, 세균엽록소 d, 세균엽록소 e, 세균엽록소 f는 클로린이다. 즉 해당 분자에는 한 개의 환원된 피롤 고리(D)가 있는 클로린 거대 고리가 있다.

엽록소 c~f는 피롤 고리 B와 C에 서로 다른 알킬기가 부착된 밀접하게 관련된 동족체 형태로 생성되며 아래에서는 세스퀴테르펜 알코올 파르네솔로 에스터화된 가장 간단한 버전으로 그려져 있다. 대부분의 변이는 8번과 12번 위치에서 일어나며 메틸기전이효소의 변이에 기인할 수 있다. 세균엽록소 c_S는 세균엽록소 c의 8-에틸,12-메틸 동족체에 대한 용어이다.

세균엽록소 g는 고리(A)의 8번 위치에 비닐기를 가지고 있다.

3.3. 동족체

세균엽록소 a, 세균엽록소 b, 세균엽록소 g는 세균클로린이다. 즉 해당 분자에는 두 개의 환원된 피롤 고리(B와 D)가 있는 세균클로린 거대 고리가 있다. 세균엽록소 c, 세균엽록소 d, 세균엽록소 e, 세균엽록소 f는 클로린이다. 즉 해당 분자에는 한 개의 환원된 피롤 고리(D)가 있는 클로린 거대 고리가 있다.

엽록소 c~f는 피롤 고리 B와 C에 서로 다른 알킬기가 부착된 밀접하게 관련된 동족체 형태로 생성되며 아래에서는 세스퀴테르펜 알코올 파르네솔로 에스터화된 가장 간단한 버전으로 그려져 있다. 대부분의 변이는 8번과 12번 위치에서 일어나며 메틸기전이효소의 변이에 기인할 수 있다. 세균엽록소 c_S는 세균엽록소 c의 8-에틸,12-메틸 동족체에 대한 용어이다.

세균엽록소 g는 고리(A)의 8번 위치에 비닐기를 가지고 있다.

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4. 생합성

많은 종류의 세균엽록소가 알려져 있지만, 생합성 경로에 클로로필라이드 a가 중간생성물로 포함된다는 공통점을 가지고 있다.

아이소세균클로린은 유로포르피리노젠 III로부터 생합성되며, 이는 시로헴, 보조 인자 F₄₃₀, 코발라민의 생성으로 이어진다. 일반적인 중간생성물은 시로하이드로클로린이다.

4.1. 클로린 코어 세균엽록소 (''c''~''f'')

많은 종류의 세균엽록소가 알려져 있지만, 생합성 경로에 클로로필라이드 a가 중간생성물로 포함된다는 공통점을 가지고 있다.

클로린 코어 세균엽록소 c~f는 엽록소 b, 엽록소 d, 엽록소 e가 만들어지는 방식과 유사하게 클로로필라이드 a의 곁사슬의 일련의 효소 변형에 의해 생성된다. 세균클로린 코어 세균엽록소 a, 세균엽록소 b, 세균엽록소 g는 C7과 C8 사이의 이중 결합을 환원시키기 위해 클로로필라이드 a 환원효소(COR)에 의해 수행되는 독특한 단계를 필요로 한다.

4.2. 세균클로린 코어 세균엽록소 (''a'', ''b'', ''g'')

많은 종류의 세균엽록소가 알려져 있지만, 생합성 경로에 클로로필라이드 a가 중간생성물로 포함된다는 공통점을 가지고 있다.

클로린 코어 세균엽록소 c~f는 엽록소 b, 엽록소 d, 엽록소 e가 만들어지는 방식과 유사하게 클로로필라이드 a의 곁사슬의 일련의 효소 변형에 의해 생성된다. 세균클로린 코어 세균엽록소 a, 세균엽록소 b, 세균엽록소 g는 C7과 C8 사이의 이중 결합을 환원시키기 위해 클로로필라이드 a 환원효소(COR)에 의해 수행되는 독특한 단계를 필요로 한다.

4.3. 아이소세균클로린

대조적으로 아이소세균클로린은 시로헴, 보조 인자 F₄₃₀, 코발라민의 생성으로 이어지는 별도의 경로를 통해 유로포르피리노젠 III로부터 생합성된다. 일반적인 중간생성물은 시로하이드로클로린이다.