Oxidoreduktasen

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Oxidoreduktasen sind Enzyme der ersten Enzymklasse laut der systematischen Nomenklatur der Enzymkommission der International Union of Biochemistry (IUB) und katalysieren Redoxreaktionen. Der systematischer Name ist Donor:Acceptor Oxidoreduktase. Unterschieden wird zwischen Monooxygenasen, Dioxygenasen, Oxidasen und Dehydrogenasen.

[Bearbeiten] Reaktionen

Katalyse der folgenden Redoxreaktionen

$A^- + B\rightarrow A + B^-$

Oxygenierung und/oder
Addition oder Entfernung eines Reduktionsäquivalents

[Bearbeiten] Monooxygenasen

Monooxygenasen sind immer NADH bzw. NADPH verbrauchend und oft abhängig von FAD und/oder Fe²⁺. Bei der katalysierten Reaktion wird genau ein Sauerstoffatom eines Sauerstoffmoleküls (O₂) auf das Substrat übertragen. Monooxygenasen gelten auch als mischfunktionelle Oxygenasen da sie ein zweites Substrat als Elektronendonor benötigen, welches das zweite Sauerstoffatom zu Wasser (H₂O) reduziert.

Katalysierte Reaktionen:

Monohydroxylierungen aromatischer Ringe
Epoxidierungen von Kohlenstoffdoppelbindungen
Einfügung eines Sauerstoffs (Baeyer-Villiger Monooxygenasen)

[Bearbeiten] Dioxygenasen

Dioxygenasen verbrauchen oft NADH bzw. NADPH und sind oft abhängig von FAD und/oder Fe²⁺. Dioxygenasen übertragen zwei Sauerstoffatome auf das Substrat.

Katalysierte Reaktionen:

Dihydroxylierungen aromatischer Ringe (aromatische cis-Diole)
Ringspaltung (der aromatischen cis-Diole zwischen den Hydroxylgruppen oder den Hydroxylgruppen benachbart)

[Bearbeiten] Oxidasen

Als Oxidasen bezeichnet man Enzyme, welche die bei der Oxidation eines Substrates freiwerdenden Elektronen auf Sauerstoff (O₂) übertragen. Dabei dient der Sauerstoff als Elektronenakzeptor und wird zu Wasser (H₂O) oder Wasserstoffperoxid (H₂O₂) reduziert.

Oxidasen verbrauchen kein NADH bzw NADPH und sind oft abhängig von FAD

Aminosäureoxidasen
Monoaminooxidasen (MAO)
Alkoholoxidasen

[Bearbeiten] Dehydrogenasen

Dehydrogenasen verbrauchen bzw. bilden NADH, NADPH oder FADH₂

Alkoholdehydrogenasen
Aldehyddehydrogenasen
Aminosäurendehydrogenasen

Falls NAD-Kofaktor, dann X=O oder NH
Falls Flavine bzw. 1e^- Akzeptoren, dann X=O, NH oder CHR

[Bearbeiten] Hydrogenasen

Hydrogenasen kommen in methanogenen Bakterien als Ni²⁺-haltige Enzyme vor und benötigen den Kofaktor F₄₂₀. Diese Enzyme katalysieren die Reduktion von Kohlenstoffdioxid (CO₂) zu Methan mittels Wasserstoffmolekülen (H₂) als Reduktionsmittel.