Eisen-Schwefel-Cluster

Synonyme: Eisen-Schwefel-Zentrum, Fe-S-Zentrum, Fe-S-Cluster, Fe/S-Cluster
Englisch: iron-sulfur cluster

Definition

Eisen-Schwefel-Cluster sind Komplexe aus Eisen und anorganischem Schwefel, die in Proteinen enthalten und als Cofaktoren an der Übertragung von Elektronen beteiligt sind. Proteine, die Eisen-Schwefel-Cluster tragen, werden Eisen-Schwefel-Proteine genannt.

Struktur

Proteingebundene Eisen-Schwefel-Cluster sind über Sulfhydrylgruppen von Cysteinresten koordiniert. Die Cluster können in verschiedenen Zusammensetzungen aus Eisen und Schwefel vorkommen. Am häufigsten sind 2Fe-2S-Cluster und 4Fe-4S-Cluster, seltener sind 3Fe-4S-Cluster.

Funktion

Im Rahmen der enzymatischen Elektronenübertragung wechseln die Eisenatome in den Clustern zwischen der reduzierten (Fe²⁺) und oxidierten (Fe³⁺) Form. Im Gegensatz zu anderen Elektronenüberträgern wie FAD oder NAD übertragen Eisen-Schwefel-Cluster keine Protonen.

Vorkommen

Eisen-Schwefel-Cluster kommen in verschiedenen Enyzmen vor, die den Transfer von Elektronen katalysieren. Besonders häufig sind sie in den Enyzmkomplexen der mitchondrialen Atmungskette und der pflanzlichen Photosynthese enthalten.