reductasetoimintoja

Reduktasetoiminnat tarkoittavat entsyymien kataloima pelkistysreaktioita, joissa substraatti vastaanottaa elektroneja. Nämä reaktiot kuuluvat oksidoreduktaasien (EC-luokka 1) ryhmän sisälle, ja niitä toteuttavat sekä eläin- että kasvi- sekä mikrobisolut. Reduktaseilla on keskeinen merkitys aineenvaihdunnassa sekä xenobioottien käsittelyssä; ne vaikuttavat muun muassa lääkeaineruotingiin ja prodrugien aktivoitumiseen.

Toimintaperiaate: yleisimmin elektronin luovuttaa NADH tai NADPH, joka siirtää elektronin substraattiin. Joillakin reduktaaseilla käytetään myös flavin- tai metallikeskuksia elektroninsiirron helpottamiseen. Pelkistyneet substraatit voivat muuttua esimerkiksi ketoneista sekundaarisiksi alkoholeiksi tai aldehydeistä primaarisiin/sekundaarisiin alkoholisiin sekä muuhun pelkistykseen liittyvään kemiaan.

Tärkeimmät reduktaasiryhmät ovat aldo-keto-reduktaasit (AKR), short-chain dehydrogenase/reductase -perhe (SDR), nitroreductaasit sekä mikrobiperäiset Old Yellow Enzyme (OYE) -tyyppiset enoreduktaasit. AKR- ja SDR-perheet ovat laajoja ja katalysoivat monia pelkistysreaktioita, kun taas nitroreductaasit käsittelevät erityisesti nitro-ryhmiä.

Merkitys ja sovellukset: reduktaasien toiminta vaikuttaa lääkkeiden metaboliaan, toksisuuteen ja mahdollisesti prodrugien aktivaatioon sekä hypoksisissa kudoksissa tapahtuvaan redoksisään. Bioteknologiassa reduktaasit mahdollistavat stereoselektiivisen pelkistyksen ja synteesin kehittämisen.

Tutkimuksessa ja mittauksessa aktiivisuutta voidaan arvioida NAD(P)H:n kulutuksen seuraamisella spektrofotometrisesti noin 340 nm:n aallonpituudella. Tutkimukset kattavat sekä perushydro- että rakenteen ja spesifisyyden määrittämisen.