Kloridiperoksidaasi

Kloridiperoksidaasi on entsyymi, joka katalysoi orgaanisten yhdisteiden ja kloridi-, bromidi- tai jodidi-ionien reaktiota vetyperoksidin läsnä ollessa ja tuotteena muodostuu halogenoitu orgaaninen yhdiste. Kloridiperoksidaasia esiintyy eräissä sienissä, kasveissa, bakteereissa ja eräissä madoissa. Sen biologinen rooli on syntetisoida halogeeneja sisältäviä orgaanisia yhdisteitä, joita eliöt käyttävät muun muassa puolustautumiseen saalistajia vastaan. Kloridiperoksidaasin EC-numero on EC 1.11.1.10 ja CAS-numero 9055-20-3.

Rakenne ja toiminta 
Ensimmäisen kerran kloridiperoksidaasi eristettiin vuonna 1966 meressä elävästä sienestä Caldariomyces fumago (syn. Leptoxyphium fumago). Tämä entsyymi on reakenteeltaan monomeeri ja kooltaan 42 kDa. Entsyymi sisältää kofaktorinaan hemiryhmän. Hemiryhmän lisäksi kofaktoreina voivat toimia myös vanadiini ja sinkki. Näitä sisältäviä kloridiperoksidaasi entsyymejä on eristetty muun muassa sienistä Curvicularia inaeqularis ja Embellisia didymospora. Hemin sisältävissä entsyymeissä rauta on sitoutunut kysteiiniaminohappoon. Hemiä sitsältävä kloridiperoksidaasi katalysoi orgaanisten yhdisteiden halogenoitumisen lisäksi myös hapetusreaktioita, kuten hiilivetyjen hapettamista alkoholeiksi, katalyysin kaltaisia reaktioita ja peroksidaasirekaiotita esimerkiksi epoksidien muodostumista. Hemiryhmän sisältävien kloridiperoksidaasientsyymeissä rauta on hapetusluvulla +III ja hapettuu vetyperoksidin vaikutuksesta hapetusluvulle +IV. Tämän jälkeen se hapettaa halogenidi-ionin reaktiiviseksi hypohalogeenihapokkeeksi, joka reagoi muun muassa alkeenien, alkaanien ja aromaattisten hiilivetyjen kanssa klooraten ne. Kloridiperoksidaasi suosii erityisesti kloridi-ionia, mutta myös bromidi- ja jodidi-ionit reagoivat. Vanadiiniä sisältävissä entsyymeissä vanadiini on sitoutunut histidiiniaminohappoon. Vanadiini sitoutuu ensin vetyperoksidiin, tämän jälkeen halogeeni-ioniin ja tämän jälkeen katalysoi halogenointireaktion.

Erityisesti Caldariomyces fumago-sienen kloridiperoksidaasia on käytetty orgaanisen kemian synteeseissä asymmetrisissä reaktioissa. Enantioselektiivisten halogenointien lisäksi se katalysoi hyvällä enantioylimäärällä myös epoksidien muodostumista alkeeneista sekä tiolien ja tioeetterien hapettamista enantioselektivisesti sulfoksideiksi. Entsyymin käyttämistä suuressa mittakaavassa helpottaa se, että monet solut tuottavat entsyymiä solujen ulkopuolelle.

Lähteet 

Oksidoreduktaasit