Открыть главное меню

Оксигеназы

Оксигеназы — ферменты, катализирующие реакции присоединения одного (монооксигеназы) либо двух (диоксигеназы) атомов кислорода к молекуле субстрата, источником кислорода в этом случае является молекулярный кислород; являются подклассом класса оксидоредуктаз[1].

В большинстве случаев субстратом оксигеназ являются органические соединения, однако существуют и оксидазы, катализирующие присоединение кислорода к неорганическим субстратам, например, хлорит-O2-лиаза КФ 1.13.11.49 хлорат- и перхлоратредуцирующих бактерий, катализирующая реакцию прямого окисления хлорид-иона молекулярным кислородом[2]:

Cl- + O2 ClO2-

или серадиоксигеназа КФ 1.13.11.18 серобактерий рода Thiobacillus, катализирующая окисление серы до сульфита, в этом случае реакция идет в две стадии с участием глутатиона и субстратом серадиоксигеназы является органический субстрат - продукт присоединения серы к глутатиону[3]:

Глутатион + S S-Сульфанилглутатион
S-Сульфанилглутатион + O2 + H2O Глутатион + H2SO3

Каталитический механизм оксигеназ основан на активации молекулярного кислорода ионами переходных металлов, как правило, железа, которое может входить в их состав. Один из механизмов катализа двухвалентным железом - это его окисление молекулярным кислородом до трехвалентного состояния, при этом с субстратом далее реагирует образовавшийся в этом процессе супероксидый анион-радикал; подтверждением этого механизма служит подавление оксигеназной активности «ловушками» супероксида и супероксиддисмутазой[4].

ПримечанияПравить

  1. EC 1.13 // Enzyme Nomenclature. Recommendations. Nomenclature Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology (NC-IUBMB)
  2. EC 1.13.11.49 // Enzyme Nomenclature. Recommendations. Nomenclature Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology (NC-IUBMB)
  3. EC 1.13.11.18 // Enzyme Nomenclature. Recommendations. Nomenclature Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology (NC-IUBMB)
  4. Ricci, G.; Duprè, S.; Federici, G.; Nardini, M.; Spoto, G.; Cavallini, D. (1987). “Cysteamine oxygenase: possible involvement of superoxide ion in the catalytic mechanism”. Free Radical Research Communications. 3 (6): 365—371. ISSN 8755-0199. PMID 2854532.