Le flavoproteine sono proteine che contengono uno dei due derivati nucleotidici della riboflavina: il flavina adenina dinucleotide (FAD) o il flavina mononucleotide (FMN)
Le flavoproteine sono coinvolte in un’ampia gamma di processi biologici, compresi i processi fondamentali come la fotosintesi, la glicolisi, la bioluminescenza e la riparazione del DNA
Esse sono coinvolte nel trasferimento di atomi di idrogeno da un donatore a un accettore. Pertanto, sono essenziali per rimuovere i radicali liberi, che sono coinvolti nello stress ossidativo.
Sono proteine gialle infatti loro nome deriva dal latino flavus che significa giallo. Fungono da enzimi fondamentali per la capacità delle cellule del corpo di respirare, respirare o utilizzare l’ossigeno catalizzando reazioni di ossidoriduzione.
Il medico tedesco Otto Heinrich Warburg, pioniere nella ricerca sulla respirazione delle cellule, scoprì per primo l’enzima giallo. Vinse il Premio Nobel per la medicina nel 1931 “per la sua scoperta della natura e del modo di azione dell’enzima respiratorio”.
Tipi di flavoproteine
Le flavoproteine appartengono alla classe delle ossidoreduttasi e catalizzano determinate reazioni tra esse vi sono:
- D-amminoacido ossidasi presenta ampia specificità per D-amminoacidi e catalizza la reazione:
D-amminoacido + H2O + O2 ⇄ 2-ossoacido + NH3 + H2O2
- glucosio ossidasi catalizza la seguente reazione:
β-D-glucosio + O2⇄ D-glucono-1,5-lattone + H2O2
- glicina ossidasi catalizza le seguenti reazioni:
glicina + H2O + O2 ⇄ gliossilato + NH3 + H2O2
D-alanina + H2O + O2 ⇄ piruvato + NH3 + H2O2
sarcosina + H2O + O2 ⇄ gliossilato + metilammina + H2O2
N-etilglicina + H2O + O2 ⇄ gliossilato + etilammina + H2O2
- vanillil-alcol ossidasi catalizza la seguente reazione:
vanillil alcol + O2 ⇄ vanillina + H2O2
La vanillil-alcol ossidasi di Penicillium simplicissimum contiene un FAD legato covalentemente.
- nitrogenasi o flavodossina, complesso di due proteine contenenti centri ferro-zolfo e molibdeno catalizza la reazione:
6 flavodossina ridotta + 6 H+ + N2 + n ATP ⇄ 6 flavodossina ossidata + 2 NH3 + n ADP + n fosfato
- ferredoxina-NADP+ reduttasi catalizza la seguente reazione:
2 ferredoxina ridotta + NADP+ + H+ ⇄ 2 ferredoxina ossidata + NADPH