Laboratories of The Rockefeller Institute for Medical Research.
J Gen Physiol. 1946 Sep 20;30(1):1-13.
铁原卟啉 IX 是流感嗜血杆菌生长所必需的。它可以被原卟啉 IX 取代。在原卟啉存在的情况下,有证据表明生物体中存在 Fe 卟啉。因此,可以得出结论,该生物体能够将铁插入原卟啉环中。
在光滑型菌株中,其他不含铁的卟啉,如脱铁、血、中、粪卟啉等,不能代替原卟啉进行生长。由于原卟啉有两个乙烯基基团,而其他卟啉则没有,因此可以得出结论,这两个乙烯基基团对于生长是必需的。
当缺乏乙烯基基团的卟啉通过化学转化为铁卟啉,然后供给生物体时,发现这些铁卟啉支持生长。可以得出结论,“光滑”型生物体只能将铁插入含有乙烯基基团的卟啉中,即原卟啉。因此,乙烯基基团的一个功能是允许铁通过生物途径插入卟啉环中。
在粗糙型 Turner 菌株中观察到一种异常行为,并进行了讨论。该生物体能够在低浓度下将铁插入 mesoporphyrin 中,但在较高浓度下会受到该化合物的抑制。在与卟啉的所有其他反应中,这种粗糙型菌株的行为与光滑型菌株相同。
所有在缺乏乙烯基基团的铁卟啉上生长的菌株都不能将硝酸盐还原为亚硝酸盐。当在原卟啉或 Fe 原卟啉上生长时,硝酸盐会发生还原。因此可以得出结论,硝酸盐还原机制需要乙烯基基团的存在,无论是用于其形成还是功能。
缺乏铁和乙烯基基团的卟啉抑制了流感嗜血杆菌在 Fe 原卟啉上的生长。卟啉与 Fe 原卟啉之间的抑制作用是竞争性的。因此,可以认为卟啉通过附着在特定的脱辅基蛋白上,从而阻止血红素催化剂的形成,从而抑制了 Fe 原卟啉促进生长的特性。同样,可以证明两种促进生长的 Fe 卟啉对酶原蛋白的竞争可以发生。
原卟啉和 Fe 原卟啉支持生长。当它们的丙酸侧链被酯化时,它们不再支持生长。因此可以认为酯化的羧基基团不能与特定的脱辅基蛋白结合形成血红素酶,因此不能起到促进生长的作用。同样,由于缺乏乙烯基基团的卟啉的抑制作用可以通过酯化其丙酸基团来防止。