Formation and Mode of Action of Flavoproteins

Merrill, Alfred H.; Lambeth, J. David; Edmondson, Dale E.; McCormick, Donald B.

doi:10.1146/annurev.nu.01.070181.001433

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Section: Riboflavina E Suas Funções Biológicasunclassified

“…A riboflavina é de fundamental importância em organismos aeróbios, sendo precursora de importantes coenzimas participantes da cadeia transportadora de elétrons como a FAD e FMN 4,7,8 . Também origina muitas das flavinas que se encontram ligadas a diversas enzimas, as quais atuam na catálise de um grande número de importantes reações como, por ex., as relacionadas ao reparo do DNA.…”

Section: Riboflavina E Suas Funções Biológicasunclassified

“…Observou-se em nosso laboratório que a riboflavina é um importante produto das reações catalisadas pelas fosfatases ácidas (proteína tirosina fosfatases) de baixa massa molecular relativa, purificadas de rim 5 e pulmão 6 bovinos, uma vez que a FMN é um potencial substrato fisiológico destas enzimas. A riboflavina liberada pode ser absorvida por transporte ativo ou facilitado [6][7][8] .A riboflavina é de fundamental importância em organismos aeróbios, sendo precursora de importantes coenzimas participantes da cadeia transportadora de elétrons como a FAD e FMN 4,7,8 . Também origina muitas das flavinas que se encontram ligadas a diversas enzimas, as quais atuam na catálise de um grande número de importantes reações como, por ex., as relacionadas ao reparo do DNA.…”

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Riboflavina: uma vitamina multifuncional

et al. 2005

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Recebido em 17/8/04; aceito em 5/11/04; publicado na web em 13/4/05 RIBOFLAVIN: A MULTIFUNCTIONAL VITAMIN. Riboflavin, a component of the B 2 vitaminic complex, plays important roles in biochemistry, especially in redox reactions, due to the ability to participate in both one-and two-electron transfers as well as acting as a photosensitizer. Accordingly, low intakes of this vitamin have been associated with different diseases, including cancer and cardiovascular diseases. Riboflavin is thought to contribute to oxidative stress through its capacity to produce superoxide but, interestingly, it can also promote the reduction of hydroperoxides. This peculiar and multifunctional behavior allows riboflavin to take part in various biochemical pathways as a nucleophile and an electrophile, turning it into a versatile and important biological compound.Keywords: riboflavin; electron transfer; oxidative stress. INTRODUÇÃOA riboflavina foi isolada (apesar de não purificada) pela primeira vez em 1879 pelo químico inglês A. Wynter Blyth. Em seus estudos relacionados à composição do leite de vaca ele relatara a identificação de um pigmento amarelo brilhante que chamou de "lactocromo" e que hoje nós conhecemos como sendo a riboflavina. Depois desse anúncio, quase cinqüenta anos se passaram até que algum avanço significativo ocorresse com o recém descoberto pigmento amarelo-laranja. Então, ao final dos anos 20 e início da dé-cada de 30 do século XX, uma grande evolução científica aconteceu e pigmentos amarelos semelhantes com um brilho esverdeado fluorescente foram isolados de uma ampla variedade de fontes 1 . O interesse por eles tornou-se ainda maior quando o tal pigmento amarelo foi reconhecido como sendo um constituinte da vitamina do complexo B, sendo a purificação da própria vitamina amplamente facilitada uma vez que se percebeu que o potencial vitamínico estava intimamente correlacionado à fluorescência da riboflavina. Alguns dos principais químicos da época como Richard Kuhn, em Heidelberg, e Paul Karrer, em Zurich, entraram em uma corrida acirrada para determinar a estrutura, bem como para prová-la através de síntese química, sendo que ambos obtiveram sucesso neste intento quase que concomitantemente. Vários nomes foram propostos para o então caracterizado composto, tais como lactoflavina e ovoflavina a fim de estabelecer correlação com a fonte através da qual o composto havia sido isolado. Mas o prefixo ribo foi consagrado no nome pelo qual conhecemos o composto atualmente, por causa da cadeia ribitil e da cor amarela característica proveniente do sistema π conjugado nos anéis isoaloxazina [1][2][3] . RIBOFLAVINA E SUAS FUNÇÕES BIOLÓGICASA riboflavina, 7,8-dimetil-10-ribitil-isoaloxazina, é uma vitamina hidrossolúvel pertencente ao complexo vitamínico B 2 , apresenta coloração amarela e é fluorescente. Além do leite que, como mencionado, foi uma das primeiras fontes de obtenção, a riboflavina é encontrada também em carne, peixe e, principalmente, em vegetais de cor verde-escura 4 . A riboflavina proveniente da dieta en...

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Section: Riboflavina E Suas Funções Biológicasunclassified

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Riboflavina: uma vitamina multifuncional

et al. 2005

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“…The fact that 6-OH-FAD binds but weakly to glutathione reductase and that the reconstituted protein has no enzymic activity might be a consequence of natural selection since both FAD and 6-OH-FAD occur in mammalian cells [50]. Three amino-acid residues at the active site, namely Gly62, Cys63 and Lys66, contribute atoms which are in van der Waals contact with the methine group at position 6 and do not allow the presence of an extra oxygen here.…”

Section: Interactions Of Specfic Functional Groups Offlavin Analoguementioning

confidence: 99%

FAD analogues as prosthetic groups of human glutathione reductase

Krauth‐Siegel

Schirmer

Ghisla

1985

European Journal of Biochemistry

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1. Human glutathione reductase (NADPH + GSSG + H + + NADP' + 2 GSH) is a suitable enzyme for correlating spectroscopic properties and chemical reactivities of protein-bound FAD analogues with structural data. FAD, the prosthetic group of the enzyme, was replaced by FAD analogues, which were modified at the positions 8, 1, 2, 4, 5 and 6, respectively, of the isoalloxazine ring.2. When compared with a value of 100% for native glutathione reductase, the specific activities of most enzyme species ranged from 40% to 17%, in the order of the prosthetic groups 8-mercapto-FAD > 8-azido-The enzymic activities indicate a correct orientation of the bound analogues. The enzyme species containing 5-deaza-FAD and 6-OH-FAD, respectively, had no more glutathione reductase activity than the FAD-free apoenzyme. 5-Deaza-FAD . glutathione reductase was crystallized for X-ray diffraction analysis. 3. Detailed studies were focussed on position 8 of the flavin. 8-C1-FAD.glutathione reductase and 8-F-FAD. glutathione reductase reacted only poorly with HS-to give 8-mercapto-FAD . glutathione reductase, which suggests that the region around Val61 hinders the halogen anion from leaving the tetrahedral intermediate. Other experiments showed that position 8 is accessible to certain solvent-borne reagents. 8-Mercapto-FAD . glutathione reductase, for instance, reacted readily and stoichiometrically with the thiol reagent methylmethanethiosulfonate.4. 8-Mercapto-FAD . glutathione reductase does not exhibit a long wavelength charge transfer absorption band upon reduction, as it is the case for the 2-electron-reduced FAD-containing enzyme. This behaviour indicates that the charge transfer interaction between flavin and the tholate of Cys63 in the native enzyme is not per se essential for catalysis.The absorption spectrum of the blue anionic 8-mercapto-FAD bound to glutathione reductase suggests that the protein concurs to the stabilization of a negative charge in the pyrimidine subnucleus. In light of the protein structure this effect is attributed to the dipole moment of a-helix 338 -354 which starts out close to the N(I)/ C(2)/0(2cr) region of the flavin.5. 1-Deaza-FAD binds as tightly as FAD to the apoenzyme. The resulting holoenzyme was found to be enzymically active but structurally unstable. In this respect 1-deaza-FAD . glutathione reductase mimics the properties of the enzyme species found in inborn glutathione reductase deficiency. The high specific activity of 1-deaza-FAD.glutathione reductase shows that the hydrogen bond between N(l) and Thr339 in the native enzyme is not essential for catalysis. 6. 2-Thio-FAD and 4-thio-FAD were used as probes in order to confirm the crystallographic result that the region around N( 1)/0(2a)/N(3) and around O(

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“…A riboflavina é encontrada como um componente integral de coenzimas flavina adenina dinucleotídeos (FAD) e flavina mononucleotídeos (FMN) (Merrill et al 1981 e McCormick e Greene 1994). É nessas formas ligado a coenzima que a riboflavina funciona como um catalisador para a reação de oxidação-redução (reação redox) em numerosas vias metabólicas e na produção de energia (McCormick e Greene 1994).…”

Section: Vitamina B 2 (Riboflavina)unclassified

Análise dos polimorfismos C677T e A1298C do gene MTHFR e a correlação dos micronutrientes em mães de indivíduos com fissura de lábio/palato

Viana¹

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Formation and Mode of Action of Flavoproteins

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Riboflavina: uma vitamina multifuncional

Riboflavina: uma vitamina multifuncional

FAD analogues as prosthetic groups of human glutathione reductase

Análise dos polimorfismos C677T e A1298C do gene MTHFR e a correlação dos micronutrientes em mães de indivíduos com fissura de lábio/palato

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