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Grupo de flavina

La isoaloxazina tiene 18 átomos clave que forman su característica estructura de tres anillos. El grupo R varía y diferencia a las distintas flavinas.
Riboflavina

Las flavinas (del latín flavus , "amarillas") se refieren en general a la clase de compuestos orgánicos que contienen el heterociclo tricíclico isoalloxazina o su isómero alloxazina, y derivados de los mismos. La fuente bioquímica de la flavina es la vitamina B amarilla riboflavina . La fracción de flavina a menudo se une con un difosfato de adenosina para formar flavina adenina dinucleótido ( FAD ), y, en otras circunstancias, se encuentra como flavina mononucleótido (o FMN ), una forma fosforilada de riboflavina . Es en una u otra de estas formas que la flavina está presente como un grupo prostético en las flavoproteínas . A pesar de los nombres similares, las flavinas (con "i") son química y biológicamente distintas de los flavonoides (con "a") y los flavonoles (con "o").

El grupo flavina es capaz de experimentar reacciones de oxidación-reducción y puede aceptar un electrón en un proceso de dos pasos o dos electrones a la vez. La reducción se realiza con la adición de átomos de hidrógeno a átomos de nitrógeno específicos en el sistema de anillo de isoaloxazina :

Equilibrio entre las formas oxidada (izquierda) y totalmente reducida (derecha) de flavina.

En solución acuosa , las flavinas son de color amarillo cuando se oxidan, tomando un color rojo en el estado aniónico semi-reducido o azul en el estado neutro ( semiquinona ), e incoloras cuando se reducen totalmente. [1] Las formas oxidadas y reducidas están en rápido equilibrio con la forma semiquinona ( radical ), desplazadas contra la formación del radical: [2]

Fl ox + Fl rojo H 2 ⇌ FlH

donde Fl ox es la flavina oxidada, Fl red H 2 la flavina reducida (tras la adición de dos átomos de hidrógeno) y FlH la forma semiquinona (adición de un átomo de hidrógeno).

En forma de FADH 2 , es uno de los cofactores que pueden transferir electrones a la cadena de transferencia de electrones .

Fotorreducción

Tanto las flavinas libres como las unidas a proteínas son fotorreducibles , es decir, capaces de ser reducidas por la luz , en un mecanismo mediado por varios compuestos orgánicos, como algunos aminoácidos , ácidos carboxílicos y aminas . [2] Esta propiedad de las flavinas es explotada por varias proteínas sensibles a la luz. Por ejemplo, el dominio LOV, que se encuentra en muchas especies de plantas, hongos y bacterias, sufre un cambio estructural reversible, dependiente de la luz, que implica la formación de un enlace entre un residuo de cisteína en su secuencia peptídica y un FMN unido. [3]

MODA

MODA

El dinucleótido de flavina y adenina es un grupo unido a muchas enzimas, incluidas la ferredoxina-NADP+ reductasa , la monoaminooxidasa , la D-aminoácido oxidasa , la glucosa oxidasa , la xantina oxidasa y la acil CoA deshidrogenasa .

FADH/FADH2

FADH y FADH 2 son formas reducidas de FAD. FADH 2 se produce como un grupo prostético en la succinato deshidrogenasa , una enzima involucrada en el ciclo del ácido cítrico . En la fosforilación oxidativa , dos moléculas de FADH 2 típicamente producen 1,5 ATP cada una, o tres ATP combinadas.

FMN

FMN

El mononucleótido de flavina es un grupo prostético que se encuentra, entre otras proteínas, en la NADH deshidrogenasa , la nitroreductasa de E. coli y la enzima amarilla vieja .

Véase también

Referencias

  1. ^ Michaelis L, Schubert MP, Smythe CV (1936). "Estudio potenciométrico de las flavinas". Journal of Biological Chemistry . 116 (2): 587–607. doi : 10.1016/S0021-9258(18)74634-6 . Archivado desde el original el 8 de agosto de 2009 . Consultado el 25 de abril de 2008 .
  2. ^ ab Massey V, Stankovich M, Hemmerich P (enero de 1978). "Reducción de flavoproteínas mediada por luz con flavinas como catalizadores". Bioquímica . 17 (1): 1–8. doi :10.1021/bi00594a001. PMID  618535.
  3. ^ Alexandre MT, Domratcheva T, Bonetti C, van Wilderen LJ, van Grondelle R, Groot ML, Hellingwerf KJ, Kennis JT (julio de 2009). "Reacciones primarias del dominio LOV2 de la fototropina estudiadas con espectroscopia ultrarrápida de infrarrojo medio y química cuántica". Revista biofísica . 97 (1): 227–37. Bibcode :2009BpJ....97..227A. doi :10.1016/j.bpj.2009.01.066. PMC 2711383 . PMID  19580760. 

Lectura adicional