Deshidroxenase

Unha **deshidroxenase** é un encima que pertence ao grupo das oxidorredutases, que oxida un substrato ao reducir un aceptor de electróns, que adoita ser o coencima NAD+/NADP+ ou unha flavina como o FAD ou o FMN. Como todos os catalizadores, catlizan tamén a reacción inversa, e nalgúns casos isto ten importancia fisiolóxica: por exemplo, a alcohol deshidroxenase cataliza a oxidación de etanol a acetaldehido en animais, pero en lévedos cataliza a produción de etanol a partir de acetaldehido.

## Clasificación da IUBMB 
As oxidorredutases, encimas que catalizan reaccións de oxidación-redución, constitúen a clase EC 1 da clasificación da IUBMB de reaccións catalizadas por encimas. O nome sistemático dunha oxidorredutase é "doante:aceptor oxidorredutase", pero, cando é posible, é máis conveniente denominala como "doante deshidroxenase".

## Reaccións catalizadas 
miniatura|Unha reacción catlizada por un encima redutase.
As deshidroxenases oxidan un substrato ao transferiren hidróxeno a un aceptor de electróns, dos cales os máis comúns son o NAD+ ou o FAD. Isto sería considerado unha oxidación do substrato na cal o substrato perde átomos de hidróxeno ou gaña átomos de oxíxeno (procedentes da auga). O nome "deshidroxenase" está baseado na idea de que facilita a retirada (des-) de hidróxenos (-hidroxen-) e que é un encima coa súa terminación típica (-ase). As reaccións das deshidroxenases poden producirse comunmente de dúas formas: a transferencia dun hidruro e a liberación dun protón ou H+ (a miúdo coa auga como segundo reactivo), e a transferencia de dous hidróxenos.

### Transferenca dun hidruro e liberación dun protón 
Ás veces unha reacción catalizada por unha deshidroxenase pode escribirse así: AH + B+ ↔ A+ + BH cando se transfire un hidruro. 
miniatura|500px|A alcohol deshidroxenase oxida etanol, coa axuda do transportador de electróns NAD+, rendendo acetaldehido
A representa o substrato que será oxidado, e B é o aceptor do hidruro. Nótese como cando se tansfire o hidruro de A a B, a molécula A adquiriu unha carga positiva; isto débese a que o encima captou dous electróns do substrato para reducir o aceptor a BH.

O resultado dunha reacción catalizada por unha deshidroxenase non é sempre a adquisición dunha carga positiva. Ás veces o substrato perde un protón. Isto pode deixar electróns libres no substrato que se acomodan nun dobre enlace. Isto ocorre frecuentemente cando o substrato é un alcohol; cando sae un protón situado no oxíxeno, os electróns libres do oxíxeno serán usados para crear un dobre enlace, como se ve na oxidación do etanol a acetaldehido levada a cabo pola alcohol deshidroxenase na imaxe da dereita.

Outra posibilidsade é que unha molécula de auga entre na reacción, contribuíndo cun ión hidróxido ao substrato e cun protón liberado ao ambiente. O resultado neto sobre o substrato é a adición dun átomo de oxíxeno. Isto pode observarse, por exemplo, na oxidación do acetaldehido a ácido acético pola acetaldehido deshidroxenase, unha etapa do metabolismo do etanol e na produción de vinagre.

### Transferencia de dous hidróxenos 
miniatura|Reacción catlizada pola succinato deshidroxenase. Nótese o dobre enlace que se forma entre os dous carbonos centrais cando se retiran os dous hidróxenos.

No caso de arriba, a deshidroxenase transfería un hidruro á vez que liberaba un protón, H+, pero as deshidroxenases poden tamén tansferir dous hidróxenos, usando o FAD como aceptor de electróns. Isto sería representdo como AH2 + B ↔ A + BH2.
Normalmente fórmase un dobre enlace entre os dous átomos dos que se retiraron os hidróxenos, como no caso da succinato deshidroxenase. Os dous hidróxenos son transferidos ao transportador ou ao outro produto, cos seus electróns.

### Identificación dunha reacción de deshidroxenase 
A distinción entre as subclases de oxidorredutases que catalizan reaccións de oxidación depende dos seus aceptores de electróns.
miniatura|Reacción catalizada por unha oxidase. Nótese a redución do oxíxeno como aceptor de electróns.
As deshidroxenases e as oxidases son doadamente distinguibles se concideramos o aceptor de electróns. Unha oxidase retira electróns dun substrato tamén, pero só usará o oxíxeno como o seu aceptor de electróns. Unha reacción dese tipo é a seguinte: AH2 + O2 ↔ A + H2O2.

Ás veces unha reacción de oxidase pode ser deste tipo: 4A + 4H+ + O2 ↔ 4A+ + 2H2O. Neste caso, o encima está captando electróns do substrato, e usando protóns libres para reducir o oxíxeno, deixando o substrato cunha carga positiva. O produto é a auga en vez do peróxido de hidróxeno como o que se ve na imaxe de ariba. Un exemplo dunha oxidase que funciona como esta é o complexo IV da cadea de transporte de electróns.

Nótese que as oxidases transfiren o equivalente de dihidróxeno (H2), e o aceptor é o dioxíxeno (O2). De maneira similar, unha peroxidase (outra subclase de oxidorredutases) usa o peróxido de hidróxeno (H2O2) como aceptor de electróns, en vez do oxíxeno. 
miniatura|196x196px|Nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (NADP+).

### NADP+ 
O NADP+ difire do NAD+ só na adición dun grupo fosfato ao anel de carbono de 5 membros da adenosina. A adición do fosfato non altera as capacidades de tansporte de electróns do transportdor. O grupo fosfato crea bastante contraste entre os dous grupos de modo que se poden unir ao sitio activo de diferentes encimas, xeralmente catalizando distintos tipos de reaccións.

Estes dous transportadores de electróns son doadamente distinguibles polos encimas e participan en reaccións moi diferentes. O NADP+ funciona maiormente con encimas que catalizan vías anabólicas ou biosintéticas. O FAD é un aceptor dun só electrón. A súa forma completamente reducida é FADH2 (coñecida como forma hidroquinona), pero o FAD pode tamén estar parcialmente oxidado como FADH ao reducir o FAD ou oxidar o FADH2. As deshidroxenases tipicamente reducen o FAD a FADH2. A produción de FADH é rara.

Os átomos de nitróxeno con dobre enlace do FAD fano un bo aceptor para captar dous átomos de hidróxeno do susbtrato. Como capta dous átomos e non só un, o FAD a miúdo intervén cando se forma un dobre enlace no substrato acabado de oxidar. O FAD é peculiar porque é reducido por dous electróns *e* dous protóns, ao contrario que o NAD+ ou o NADP+, que só captan un protón.

## Exemplos 
### Implicacións biolóxicas 
miniatura|535x535px|O mecanismo dunha aldehido deshidroxenase. Nótese o uso de NAD+ como aceptor de electróns.
Os aldehidos son subprodutos naturais de moitos procesos fisiolóxicos, e tamén son a consecuencia de moitos procesos industriais, expulsados ao medio ambiente en forma de smog e escapes de motores de vehículos. A acumulación de aldehidos no cerebro e no pericardio pode ser prexudicial para a súade das persoas, xa que poden formar adutos con importantes moléculas e causar a súa inactivación. Esta acumulación de acetaldehido tamén causa dores de cabeza e vómitos (síntomas da resaca) se non se degrada rapidamente, outra razón pola cal os que teñen deficiencia da acetaldehido deshidroxenase teñen unha mala reacción ao alcohol. Un dato importante é que a carencia dese encima foi ligada cun incremento do risco de infarto de miocardio, mentres que a activación mostrou a capacidade do encima de reducir os danos causados pola isquemia.

A desactivación das aldehido deshidroxenases está implicada no mecanismo de moitos cancros. As ALDHs funcionan na diferenciación celular, proliferación celular, oxidación e resistencia a fármacos. Estes encimas son só un exemplo dos moitos tipos de deshidroxenases do corpo humano; a súa ampla variedade de funcións e o efecto que a súa desactivación ou mutacións teñen sobre procesos celulars fundamentais subliña a importancia de todas as deshidroxenases no mantemento da homeostase corporal.

### Máis exemplos 
* Acetaldehido deshidroxenase 
* Alcohol deshidroxenase
* Delta12-ácido graxo deshidroxenase
* Glutamato deshidroxenase (un encima que pode converter o glutamato en α-cetoglutarato e viceversa).
* Lactato deshidroxenase (usada para converter o NADH de novo en NAD+ na glicólise anaerobia, e na reacción inversa para producir NADH)
* Piruvato deshidroxenase (un encima común que fornece ao ciclo do ácido cítrico ao converter o piruvato en acetil-CoA, usando o NAD+. Nesta racción, o substrato non só é oxidado senón que tamén perde unha molécula de dióxido de carbono, e está unido ao coencima A (CoA).)
* Glicosa-6-fosfato deshidroxenase (implicada na ruta da pentosa fosfato, producindo NADPH)
* Gliceraldehido-3-fosfato deshidroxenase (implicada na glicólise, usa NAD+)
* Sorbitol deshidroxenase

Exemplos no ciclo do ácido cítrico ou de Krebs:
* Isocitrato deshidroxenase (usa NAD+, tamén ten un isocima que usa NADP+) 
* Alfa-cetoglutarato deshidroxenase (usa NAD+) 
* Succinato deshidroxenase (usa FAD) 
* Malato deshidroxenase (usa NAD+)

## Notas