En enzimología , una metanol deshidrogenasa (MDH) es una enzima que cataliza la reacción química:
La forma en que se capturan y transportan los electrones depende del tipo de metanol deshidrogenasa. Existen tres tipos principales de MDH: MDH dependiente de NAD + , MDH dependiente de pirroloquinolinaquinona y alcohol oxidasa dependiente de oxígeno. [2]
Esta enzima pertenece a la familia de las oxidorreductasas , concretamente a aquellas que actúan sobre el grupo CH-OH del donador con NAD + o NADP + como aceptor. El nombre sistemático de esta clase de enzimas es metanol:NAD + oxidorreductasa . Esta enzima participa en el metabolismo del metano.
Un aceptor de electrones común en los sistemas biológicos es el dinucleótido de nicotinamida y adenina (NAD + ); algunas enzimas utilizan una molécula relacionada llamada fosfato de dinucleótido de nicotinamida y adenina (NADP + ). Una metanol deshidrogenasa dependiente de NAD + ( EC 1.1.1.244) se informó por primera vez en un metilotrofo grampositivo [3] y es una enzima que cataliza la reacción química :
Así, los dos sustratos de esta enzima son el metanol y el NAD + , mientras que sus tres productos son el formaldehído (CH2O ) , el NADH y el H + . Esto puede realizarse tanto en condiciones aeróbicas como anaeróbicas. [2]
Los MDH dependientes de NAD + se encuentran en metilotrofos termófilos, Gram positivos, pero también pueden obtenerse de algunas bacterias no metilotróficas. Hasta ahora, se han encontrado MDH dependientes de NAD + en Bacillus sp., Lysinibacillus sp. y Cupriavidus sp. [2]
En las bacterias Gram negativas, la oxidación del metanol ocurre en el espacio periplásmico , facilitada por la MDH dependiente de PQQ. Las MDH dependientes de PQQ contienen un grupo prostético PQQ, que tiene la función de capturar electrones de la oxidación del metanol y pasarlos al citocromo . [2]
MxaFI y XoxF son los genes que codifican para los MDH dependientes de PQQ. En los MDH de tipo MxaFI, el calcio (Ca 2+ ) se codifica como cofactor para la metilotrofía dependiente de PQQ. [2] Los MDH de tipo XoxF utilizan lantánidos (Ln 3+ ) como cofactores y son altamente selectivos hacia los lantánidos tempranos (típicamente La-Nd). Sm 3+ , Eu 3+ y Gd 3+ pueden sustentar algunos organismos de tipo XoxF, pero de manera menos efectiva. Pm 3+ y Tb-Lu no han mostrado evidencia de utilización hasta ahora. [2]
Muchos metilotrofos codifican tanto MxaFI como XoxF, pero aquellos que codifican solo uno codificarán exclusivamente XoxF. [4]
La alcohol oxidasa dependiente de oxígeno (AOX) se puede obtener a partir de metilotrofos eucariotas en el peroxisoma de las levaduras. El formaldehído y el peróxido de hidrógeno (H 2 O 2 ) se forman a través de la oxidación del metanol. La dihidroxiacetona sintasa (DAS) y la catalasa (CTA) deben transformar estos químicos tóxicos en formas no tóxicas para proteger la célula. En este proceso, los electrones del metanol no son capturados como energía utilizable por la célula y, por lo tanto, se pierden. [2]
