Oksidoreduktaasit

Oksidoreduktaasit ovat entsyymejä, jotka katalysoivat hapetus- ja pelkistymisreaktioita eli redox-reaktioita. Niiden tehtävä on siirtää elektroneja sekä usein protoneja molekyylien välillä, jolloin elektronit siirtyvät donorilta acceptoriin. Tämä electronien siirtäminen on keskeinen osa solujen energiantuotantoa, biosynteesiä ja metabolisia säätelyä.

Oksidoreduktaasit tarvitsevat usein kofaktoreja, jotka välittävät tai säilyttävät elektronien siirtoa. Yleisimpiä kofaktoreja ovat NAD+/NADH ja NADP+/NADPH sekä flavininiin liittyvät yhdisteet (FAD, FMN). Lisäksi monet oksidoreduktaasit käyttävät rauta-sulfur -kantoja, heme-ryhmiä tai metallomolekyylejä. Kofaktorit voivat toimia suoraan elektronien kantajina tai toimia osana aktiivista keskusta, jossa reaktio tapahtuu.

Oksidoreduktaasit kattavat laajan joukon entsyymejä: dehydrogenaasit, oksidaasit, reduktaasit, peroksidaasit sekä mono- ja dioxygenaasit. Ne esiintyvät sekäsolun eri osissa; muun muassa mitokondrioissa, solulimassa ja fotosynteettisissä soluketjuissa. Niiden toiminta on välttämätöntä energian tuotannolle, aineenvaihduntareaktioille sekä solujen punaisen hapen yksikköjen tasapainolle.

Esimerkkejä oksidoreduktaasien tehtävistä ovat laktaattidehydrogenaasi osallistuminen glykolyysin lopputuloksen pelkistämiseen, sukinaattidehydrogenaasi osana elektroninsiirtoketjua, sekä cytochrome c oksidasi, joka siirtää elektroneja hapettumis-väylässä. Muita tunnettuja ovat alkoholi- ja xantiinidehydrogenaasit sekä peroksidaasit.

Oksidoreduktaasien tutkimus ja merkitys ulottuvat biokemiasta lääketieteeseen ja ympäristöbiologiaan. Ne vaikuttavat redox-tilan säätelyyn, solujen vastustuskykyyn stressiä vastaan ja metabolisten sairauksien mekanismeihin.