Molybdän-Cofaktor

Molybdän-Cofaktor (Moco, von englisch molybdenum cofactor) ist eine prosthetische Gruppe, der in verschiedenen Enzymen Molybdän-katalysierte Stoffwechselreaktionen bewirkt.

Strukturformel
Struktur
Allgemeines
Name Molybdän-Cofaktor
Andere Namen

Moco

Summenformel C10H12MoN5O8PS2
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 872689-63-9
PubChem 25202532
DrugBank DB02137
Wikidata Q704923
Eigenschaften
Molare Masse 521,27 g·mol−1
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung
keine Einstufung verfügbar[1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Eigenschaften

Es handelt sich dabei um eine Koordinationsverbindung zwischen Molybdopterin und einem Molybdän-Oxid. Das benötigte Molybdopterin wird aus Guanosintriphosphat synthetisiert. Ein Gendefekt in der Biosynthese des Molybdän-Cofaktors führt zu epileptischen Anfällen bei Neugeborenen, fortschreitende Enzephalopathie, Dysmorphien des Gesichts und Schwierigkeiten bei der Fütterung.[2]

Der Molybdän-Cofaktor wird bei Enzymen wie der Sulfitoxidasen, der Xanthinoxidasen und der Aldehydoxidasen verwendet.[3][4]

In Pflanzen und Tieren nutzen die Enzyme die trizyklische Seite des Molybdän-Cofaktors. Alle bisher entdeckten Molybdän-haltigen Enzyme nutzen diesen Cofaktor, bis auf die phylogenetischen alternativen Molybdän-haltige Nitrogenase, die Stickstoff in einigen Bakterien und Cyanobakterien binden.[5] Molybdänhaltige Enzyme in Pflanzen und Tieren katalysieren die Oxidation und manchmal die Reduktion von bestimmten Molekülen, als Teil der Stickstoff-, Schwefel- und Kohlenstoffkreisläufe.[6]

In Säugetieren kommt der Molybdän-Cofaktor bisher in vier Enzymen vor, die als MOSC-Proteine (englisch Moco sulferase C-terminal domain) bezeichnet werden.[7]

In Pflanzen sind bisher vier Moco-haltige Enzyme bekannt: Nitratreduktase, Sulfitoxidase, Xanthin-Dehydrogenase und Aldehydoxidase.[8]

In Escherichia coli sind über 50 verschiedene Enzyme mit Molybdän-Cofaktoren bekannt.[9]

Einige biosynthetische Schritte bei der Bildung von Molydopterin.

Einzelnachweise
  1. Dieser Stoff wurde in Bezug auf seine Gefährlichkeit entweder noch nicht eingestuft oder eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
  2. E. Bayram, Y. Topcu, P. Karakaya, U. Yis, H. Cakmakci, K. Ichida, S. H. Kurul: Molybdenum cofactor deficiency: review of 12 cases (MoCD and review). In: European journal of paediatric neurology : EJPN : official journal of the European Paediatric Neurology Society. Band 17, Nummer 1, Januar 2013, S. 1–6, doi:10.1016/j.ejpn.2012.10.003. PMID 23122324.
  3. G. Schwarz: Molybdenum cofactor biosynthesis and deficiency. In: Cell. Mol. Life Sci. Band 62, Nr. 23, Dezember 2005, S. 2792–2810, doi:10.1007/s00018-005-5269-y, PMID 16261263.
  4. B. Smolinsky, S. A. Eichler, S. Buchmeier, J. C. Meier, G. Schwarz: Splice-specific functions of gephyrin in molybdenum cofactor biosynthesis. In: J. Biol. Chem. Band 283, Nr. 25, Juni 2008, S. 17370–17379, doi:10.1074/jbc.M800985200, PMID 18411266.
  5. R. R. Mendel: The molybdenum cofactor. In: The Journal of biological chemistry. Band 288, Nummer 19, Mai 2013, S. 13165–13172, doi:10.1074/jbc.R113.455311. PMID 23539623. PMC 3650355 (freier Volltext).
  6. C. Kisker, H. Schindelin, D. Baas, J. Rétey, R. U. Meckenstock, P. M. H. Kroneck: A structural comparison of molybdenum cofactor-containing enzymes. In: FEMS Microbiol. Rev. Band 22, Nr. 5, 1999, S. 503–521, doi:10.1111/j.1574-6976.1998.tb00384.x, PMID 9990727.
  7. A. Havemeyer, J. Lang, B. Clement: The fourth mammalian molybdenum enzyme mARC: current state of research. In: Drug metabolism reviews. Band 43, Nummer 4, November 2011, S. 524–539, doi:10.3109/03602532.2011.608682. PMID 21942410.
  8. R. R. Mendel: Biology of the molybdenum cofactor. In: Journal of experimental botany. Band 58, Nummer 9, 2007, S. 2289–2296, doi:10.1093/jxb/erm024. PMID 17351249.
  9. C. Iobbi-Nivol, S. Leimkühler: Molybdenum enzymes, their maturation and molybdenum cofactor biosynthesis in Escherichia coli. In: Biochimica et Biophysica Acta. Band 1827, Nummer 8–9, 2013 Aug-Sep, S. 1086–1101, doi:10.1016/j.bbabio.2012.11.007. PMID 23201473.
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