Oxydoréductase

Définition

Un oxydoréductase est une enzyme qui catalyse le transfert d'électrons d'un substrat à un autre, via une réaction d'oxydo-réduction. Les oxydoréductases regroupent les : oxydases, oxygénases, réductases, peroxydases, catalases, hydroxylases et déshydrogénases. De nombreuses oxydoréductases sont connues dans le corps vivant, et on dit qu'il en existe environ 560 types.

Schéma d'oxydoréductases :

classification (A à E) des succinate-quinone oxydoréductases en fonction de leur domaine hydrophobe et de leur contenu en hème. Les sous-unités hydrophiles A et B sont représentées schématiquement en bleu et en rouge, respectivement; les sous-unités hydrophobes C et D en vert. Les groupes hèmes sont symbolisés par de petits rectangles jaunes.

Explications

Une oxydoréductase est une réductase. Voir aussi un oxydo-réducteur et une oxydoréduction. Par exemple, les enzymes du groupe glycolate déshydrogénase.

Les enzymes redox catalysent non seulement le métabolisme des substances par des réactions redox, mais sont également impliquées dans la production d'énergie (production d'ATP) générée par les réactions d'oxydation. La réaction implique la migration d'un atome d'hydrogène déshydrogénase de nombreuses enzymes qui catalysent des réactions). La source d'hydrogène de ces enzymes est dérivée de donneurs d'hydrogène tels que le NAD, mais certaines hydrogénases possédées par des bactéries, etc. échangent directement des molécules d'hydrogène.

Une enzyme typique qui catalyse le transfert d'électrons est le cytochrome, qui constitue un système de transfert d'électrons.

L'oxygène moléculaire oxydoréductase est le substrat oxydase. L'oxydase est due à la différence de distribution des molécules d'oxygène.

De nombreuses oxydoréductases ont un élément métallique au centre actif, et le fer (porphyrine de fer) et le cuivre sont des métaux du centre actif typiques.

Les récepteurs redox impliqués dans l'oxydoréductase sont limités, le NAD, le NADP, tels que les coenzymes, les acides cytochromes, l'oxygène, le disulfure, la quinone et les composés similaires sont connus, le numéro CE du groupe EC1 d'oxydoréduction Il est également classé par type de récepteur.

Les oxydoréductases catalysent les réactions d'oxydation et de réduction qui interviennent dans la cellule. Cependant, il a souvent besoin de cofacteurs coûteux tels que les dinucléotides nicotinamide adénine (par exemple, NAD+/NADH) et les flavines (par exemple, FAD/FADH2) dans les réactions. En effet, les nicotinamides adénine dinucléotides sont requis par environ 80 % des oxydoréductases. Plusieurs systèmes de régénération NAD(H) ont été développés; le plus largement utilisé est le système formiate-formiate déshydrogénase (FDH). Un exemple de réaction de synthèse pharmaceutique impliquant une oxydoréductase est la synthèse de 3,4-dihydroxylphényl alanine (DOPA). La 3,4-dihydroxylphényl alanine est un produit chimique utilisé dans le traitement de la maladie de Parkinson. Le procédé industriel qui synthétise la DOPA utilise l'oxydoréductase polyphénol oxydase. Un autre exemple est l'utilisation de la leucine déshydrogénase couplée à la FDH pour l'amination réductrice du triméthylpyruvate en l-tert-leucine. L'ensemble du processus est réalisé dans un réacteur membranaire dans lequel le NAD+ est régénéré par le FDH.

Les oxydoréductases catalysent les réactions de transfert d'électrons intermoléculaires à l'aide de cofacteurs diffusionnels ou de centres redox liés. Les méthodes d'immobilisation d'enzymes sont assez diverses mais nécessitent des considérations supplémentaires dans les aspects suivants à des fins in vivo :

1. intégration de tous les éléments nécessaires pour des cycles bioélectrocatalytiques complets dans l'espace minuscule;
2. chargement enzymatique et efficacité d'utilisation pour augmenter la sensibilité et diminuer la limite de détection;
3. diffusion du substrat et transport d'électrons à travers la matrice d'immobilisation;
4. résolution spatio-temporelle pour l'enregistrement d'événements biochimiques spécifiques;
5. protection des enzymes contre l'influence microenvironnementale;
6. stabilité de la couche fonctionnelle intégrée.

En rapport avec "oxydoréductase"

• catalase

  

  Une catalase est une enzyme qui catalyse la décomposition du peroxyde d'hydrogène (H2O2) en eau et dioxygène.

• cytochrome c réductase

  

  La cytochrome c réductase est une molécule transporteur d'électrons de la chaîne respiratoire.

• HMG-CoA réductase

  

  La HMG-CoA réductase est l'enzyme limitant la vitesse de synthèse du cholestérol et est régulée par un mécanisme de rétroaction négative médié par les stérols...

• nitrate réductase

  

  Le nitrate réductase (NR) nomme autrement une flavoprotéine soluble contenant du molybdène. Cette enzyme est essentielle pour la réduction du nitrate...