Molibdopterina

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
Ir para: navegação, pesquisa
Molibdopterina
Alerta sobre risco à saúde
MoPterin.png
Identificadores
Número CAS 73508-07-3
PubChem 459
MeSH molybdopterin
Propriedades
Fórmula molecular C10H10N5O6PS2 + grupos R
Massa molar 394,33 g/mol (R=H)
Excepto onde denotado, os dados referem-se a
materiais sob condições PTN

Referências e avisos gerais sobre esta caixa.
Alerta sobre risco à saúde.
Alguns passos biossintéticos conduzindo à pterina de molibdénio, a molibdopterina.

As molibdopterinas, após reação com molibdénio ou tungsténio na forma de molibdato ou tungstato, são uma classe de cofatores encontrados na maioria das enzimas de molibdénio (Mo) e em todas as enzimas de tungsténio (W). Termos sinónimos de molibdopterina são MPT e piranopterina-ditiolato.

A nomenclatura desta biomolécula pode ser confusa: a molibdopterina per se não contém molibdénio, sendo, isso sim, o nome do ligando que se ligará eventualmente ao metal ativo. Após a complexação da molibdopterina com o molibdato, o ligando completo é usualmente chamado cofator de molibdénio.

A molibdopterina consiste de uma piranopterina, um composto heterocíclico complexo que apresenta um pirano ligado a uma anel de pterina. Adicionalmente, o anel de pirano tem dois tiolatos, os quais servem como ligandos em molibdo- e tungstoenzimas. Em alguns casos, o grupo alquil-fosfato é substituído por um nucleótido de alquil-difosfato. Entre as enzimas que contêm o cofator de molibdopterina contam-se xantina oxidase, DMSO redutase, sulfito redutase e a nitrato redutase.

As únicas enzimas que contêm molibdénio e que não têm molibdopterinas são as nitrogenases (enzimas que fixam o azoto=). Estas contêm um centro de ferro-enxofre de um tipo muito diferente, que geralmente também contém molibdénio. Contudo, se o molibdénio estiver presente, encontra-se diretamente ligado a outros átomos metálicos.[1]

Biossíntese[editar | editar código-fonte]

A biossíntese da molibdopterina começa com trifosfato de guanosina. Duas reações enzimáticas convertem este trifosfato no fosfato cíclico da piranopterina. Uma destas enzimas utiliza SAMs radicais, frequentemente associados a reações formadoras de ligações C-X. Esta piranopterina intermédia é então convertida em molibdopterina por meio da ação de mais três enzimas. Nesta conversão, é formado o eneditiolato, embora os substituintes do enxofre sejam ainda desconhecidos. O enxofre é extraído do perssulfureto de cisteinilo de uma forma que faz lembrar a biossíntese das proteínas ferro-enxofre. O monofosfato é adenilado (ligado a ADP) num passo que ativa o cofator para a ligação a Mo ou W. Estes metais são importados na forma dos seus oxianiões, molibdato e tungstato. Finalmente, Mo ou W é inserido para produzir o cofator de molibdopterina. Em algumas enzimas, com a xantina oxidase, o metal está ligado a uma molibdopterina, enquanto noutras enzimas, como a DMSO redutase, o metal esta ligado a dois cofatores de molibdopterina.[2]

Os modelos para os locais ativos de enzimas que contêm molibdopterina baseiam-se numa classe de ligandos conhecidos como ditiolenos.[3]

Versão contendo selénio, e capacidade de ligação ao tungsténio ativo[editar | editar código-fonte]

Não se concluiu até ao momento que o tungsténio seja necessário ou usado nos eucariontes, mas é um nutriente essencial para algumas bactéricas. Por exemplo, enzimas chamadas oxirredutases usam o tungsténio de modo semelhante ao molibdénio, utilizando-o num complexo tungsténio-pterina com molibdopterina. Então, a molibdopterina pode complexar tanto com o molibdénio como com o tungsténio usados pela bactéria. As enzimas que usam o tungsténio tipicamente reduzem ácidos carboxílicos livres a aldeídos.[4] A primeira enzima que requer tungsténio a ser descoberta requer também selénio, e neste caso o par tungsténio-selénio poderá funcionar de modo análogo ao par molibdénio-enxofre de algumas enzimas que requerem cofator de molibdénio.[5] Sabe-se que uma das enzimas da família das oxirredutases que por vezes utiliza o tungsténio (a H formato desidrogenase bacteriana) utiliza uma versão selénio-molibdénio da molibdopterina.[6] Embora tenha sido descoberta em bactérias uma xantina desidrogenase portadora de tungsténio que contém tungsteno-molibdopterina e também selénio não ligado a proteínas, não foi ainda descrito de modo definitivo um complexo de molibdopterina de selénio-tungsténio.[7]

Enzimas que utilizam a molibdopterina[editar | editar código-fonte]

Enzimas que usam a molibdopterina como cofator ou grupo prostético:[1] Cofator de: xantina oxidase, DMSO redutase, sulfito oxidase, nitrato redutase, etilbenzeno desidrogenase, gliceraldeído-3-fosfato ferredoxina oxirredutase, arsenato redutase.

Grupo prostético de: formato desidrogenase, purina hidroxilase, tiossulfato redutase.

Referências

  1. a b Structure, synthesis, empirical formula for the di-sulfhydryl. Accessed Nov. 16, 2009.
  2. Schwarz, G. and Mendel, R. R.. (2006). "Molybdenum cofactor biosynthesis and molybdenum enzymes". Annu. Rev. Plant Biol. 57: 623–647. DOI:10.1146/annurev.arplant.57.032905.105437. PMID 16669776.
  3. Kisker, C.; Schindelin, H.; Baas, D.; Rétey, J.; Meckenstock, R.U.; Kroneck, P.M.H.. (1999). "A structural comparison of molybdenum cofactor-containing enzymes". FEMS Microbiol. Rev. 22 (5): 503–521. DOI:10.1111/j.1574-6976.1998.tb00384.x. PMID 9990727. PubMed
  4. Lassner, Erik. Tungsten: Properties, Chemistry, Technology of the Element, Alloys and Chemical Compounds. [S.l.]: Springer, 1999. 409–411 pp. ISBN 0306450534
  5. Stiefel, E. I.. (1998). "Transition metal sulfur chemistry and its relevance to molybdenum and tungsten enzymes". Pure & Appl. Chem. 70 (4): 889–896. DOI:10.1351/pac199870040889.
  6. Khangulov SV, Gladyshev VN, Dismukes GC, Stadtman TC. (March 1998). "Selenium-Containing Formate Dehydrogenase H from Escherichia coli: A Molybdopterin Enzyme That Catalyzes Formate Oxidation without Oxygen Transfer". Biochemistry 37 (10): 3518–28. DOI:10.1021/bi972177k. PMID 9521673.
  7. Schräder T, Rienhöfer A, Andreesen JR. (September 1999). "Selenium-containing xanthine dehydrogenase from Eubacterium barkeri". Eur. J. Biochem. 264 (3): 862–71. PMID 10491134.