Forskere viser, hvordan jern aktiverer ilt i levende ting

Jern er afgørende for livet. Det er en bestanddel af hæmoglobin, det iltbærende protein i røde blodlegemer, og det er også involveret i mange andre vigtige biologiske processer, såsom DNA-syntese og energiproduktion.

Men hvordan virker jern egentlig? Hvordan aktiverer det ilt i levende ting?

Et team af forskere ved University of California, Berkeley, har vist, at jern aktiverer ilt ved at bryde det fra hinanden i to meget reaktive atomer. Disse atomer kan derefter reagere med andre molekyler for at producere en række forskellige forbindelser, herunder vand, kuldioxid og nitrogenoxider.

Forskerne brugte en teknik kaldet røntgenkrystallografi til at fange strukturen af ​​et jernholdigt enzym kaldet cytochrom c-oxidase. Dette enzym er ansvarligt for at aktivere ilt i mitokondrierne i celler.

Røntgenkrystallografidataene viste, at jernatomet i cytochrom c-oxidase er bundet til fire nitrogenatomer fra enzymets proteinrygrad. Denne koordinationskugle holder jernatomet på plads og tillader det at reagere med ilt.

Når oxygen binder sig til jernatomet, opdeles det i to atomer. Et af disse atomer overføres derefter til et kobberatom i enzymet, og det andet atom frigives til mitokondrierne.

Det frigivne oxygenatom kan derefter reagere med andre molekyler for at producere en række forskellige forbindelser, herunder vand, kuldioxid og nitrogenoxider. Disse forbindelser er essentielle for cellernes korrekte funktion.

Forskerne siger, at deres resultater giver en ny forståelse af, hvordan jern aktiverer ilt i levende ting. Denne forståelse kan føre til udvikling af nye lægemidler til behandling af sygdomme, der er forårsaget af jernmangel eller ilttoksicitet.

Undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftet Science.