1. Etandetektering:Etankonsumerande arkéer kan känna av närvaron av etan i sin miljö genom specifika sensoriska proteiner eller receptorer. Dessa proteiner detekterar etanmolekyler och utlöser en signaltransduktionsväg.
2. Expression av etan-MMO:Vid detektering av etan initierar arkealcellerna uttrycket av generna som kodar för etan-MMO. Etan MMO är ett membranbundet proteinkomplex som består av tre subenheter:en stor alfasubenhet, en liten betasubenhet och en membranankarsubenhet.
3. Membranintegration:Etan MMO-subenheterna syntetiseras och transporteras till det cytoplasmatiska membranet i arkealcellen. Membranförankringssubenheten hjälper till att integrera etan MMO-komplexet i membranet och bildar ett funktionellt enzym.
4. Etanbindning:Det aktiva stället för etan MMO-komplexet innehåller ett metallcentrum, vanligtvis koppar, som binder till etanmolekyler. Etanmolekylen är orienterad på ett specifikt sätt i bindningsfickan för att underlätta den efterföljande reaktionen.
5. Etanoxidation:När etan väl är bundet till etan-MMO genomgår det oxidation, det första steget i dess metaboliska nedbrytning. Enzymets kopparcentrum aktiverar molekylärt syre, som reagerar med etan och bildar en etanhydroxylradikal. Denna reaktion initierar omvandlingen av etan till andra nedströmsprodukter, såsom acetat och koldioxid.
6. Protonpumpning:Under etanoxidation fungerar etan MMO-komplexet också som en protonpump. När etanhydroxylradikalen bildas frigörs protoner (H+) i det periplasmatiska utrymmet utanför det cytoplasmatiska membranet. Denna protontranslokation skapar en elektrokemisk gradient över membranet, vilket är avgörande för energibesparing.
Sammantaget använder de etankonsumerande arkéerna etan MMO-proteinkomplexet för att selektivt transportera och metabolisera etan. Denna specialiserade mekanism gör det möjligt för dem att frodas i miljöer där etan finns, och använder det som sin primära energikälla.
