Superoksididismutaasi

Superoksididismutaasi eli SOD on entsyymi, joka katalysoi superoksidi-ionien disproportioitumista vetyperoksidiksi ja hapeksi. Superoksididismutaasi on tärkeä antioksidantti useissa soluissa ja sitä esiintyy lähes kaikissa prokaryooteissa ja eukaryooteissa. Superoksididismutaasin EC-numero on EC 1.15.1.1.

Rakenne ja toiminta 
Superoksidisdismutaasia esiintyy lähes kaikissa eliöissä. Aito- ja esitumaisten superoksididismutaasit poikkeavat toisistaan kofaktorina toimivien metallikationien suhteen. Aitotumaisilla eliöillä superoksididismutaasi vaatii yleensä toimiakseen sekä kupari- että sinkki-ionin, kun esitumaisilla kofaktorina on tyypillisesti rauta- tai mangaani-ioni. Eräillä Streptomyces-suvun bakteereilla kofaktorina toimii nikkeli-ioni.

Useimmilla eukaryooteilla superdismutaasista on kaksi muunnosta: superoksididismutaasi 1 ja superoksididismutaasi 2. Superoksididismutaasi 1 esiintyy sytoplasmassa ja on rakenteeltaan dimeeri ja siihen sitoutuvat sinkki- ja kupari-ionit. Superoksididismutaasi 2 on mitokondrioissa esiintyvä muoto, joka on rakenteeltaan tetrameeri ja sitoutunut mangaani-ioneihin. Nisäkkäillä on myös superoksididismutaasi 3, joka on superoksididismutaasi 2:n tavoin tetrameeri, mutta jonka rakenteeseen on sitoutunut kupari -ja sinkki-ioneja. Superoksididismutaasi 3 esiintyy soluväliaineessa.

Superoksididismutaasi hajottaa superoksidi-ionin kahdessa vaiheessa. Ensimmäisessä vaiheessa superoksidi-ioni muodostaa entsyymin ja entsyymiin sitoutuneen siirtymämetallikationin kanssa kompleksin ja hapettuu hapeksi. Tällöin metallikationi pelkistyy. Kupari pelkistyy hapetusluvulta +II hapetusluvulle +I ja mangaani tai rauta pelkistyy hapetusluvulta +III hapetusluvulle +II. Superoksidi-ioni kykenee hapettamaan metallikationit niiden alkuperäiselle hapetusluvulle pelkistyen itse vetyperoksidiksi. Superoksididismutaasin toimintaa voidaan kuvata seuraavilla reaktioyhtälöillä.
M(n+1)+-SOD + O2- → Mn+-SOD + O2
Mn+-SOD + O2-; + 2H+ → M(n+1)+-SOD + H2O2.

Superoksididismutaasia inhiboi muun muassa syanidi-ioni.

Lähteet 

Oksidoreduktaasit