Monoksigenaasit

Monoksigenaasit ovat entsyymiryhmä, joka katalysoi hapen lisäystä orgaaniseen substraattiin, yleensä molekyylin ja hapen välisen sidoksen katkeamisen kautta. Nämä entsyymit ovat tärkeitä monissa biologisissa prosesseissa, kuten lääkeaineenvaihdunnassa, detoksifikaatiossa ja biosynteesissä. Monoksigenaasit luokitellaan yleensä niiden kofaktorien ja reaktiomekanismien perusteella. Yleisimpiä monoksigenaasien luokkia ovat flaviinimono-oksigenaasit (FMO), sytochromi P450 (CYP) -entsyymit ja metallo-monoksigenaasit.

Flaviinimono-oksigenaasit käyttävät kofaktorina flaviinimononukleotidia (FMN) ja ne osallistuvat usein heteroatomien, kuten typen, rikin ja fosforin, hapetukseen. Ne ovat tärkeitä erilaisten endogeenisten ja eksogeenisten yhdisteiden muuntamisessa, ja niillä on rooli esimerkiksi neurovälittäjäaineiden aineenvaihdunnassa. Sytochromi P450 -entsyymit ovat suuri ja monimuotoinen hemin sisältävien proteiinien perhe. Ne ovat keskeisiä maksan toiminnassa, missä ne katalysoivat monenlaisten vieraiden yhdisteiden, kuten lääkkeiden ja ympäristömyrkkyjen, aineenvaihduntaa. Ne voivat myös osallistua hormonien biosynteesiin ja steroidien muuntamiseen. Metallomonoksigenaasit, kuten dioxygenaasit ja hydroksylaasit, käyttävät metalli-ioneja, kuten rautaa tai kuparia, kofaktoreinaan. Ne ovat tärkeitä esimerkiksi rasvahappojen, arakidonihapon ja monien luonnontuotteiden biosynteesissä. Monoksigenaasit ovat elintärkeitä organismien kyvylle muokata ja poistaa vieraita aineita sekä tuottaa tarvittavia molekyylejä.