Štyri kroky biosyntézy molybdénového kofaktoru, ktoré prebiehajú u ľudí a baktérií:  
(i) cyklizácia nukleotidu, GTP, radikálovým procesom za vzniku 3',8‑cH2GTP,  
(ii) tvorba cyklického pyránopterínmonofosfátu (cPMP) z 3',8‑cH2GTP,  
(iii) premena cPMP na molybdopterín (MPT),  
(iv) tvorba Moco z MPT a molybdénanu.  
Ľudské enzýmy sú v zátvorkách.
**Molybdopteríny** sú skupina kofaktorov, ktoré sa nachádzajú vo väčšine enzýmov obsahujúcich molybdén a vo všetkých enzýmoch obsahujúcich volfrám. Synonymá používané pre molybdopteríny sú **MPT** a **pyránopterínditiolát**. Názov tejto biomolekuly môže byť zavádzajúci, pretože molybdopteríny neobsahujú molybdén, ale sú pomenované podľa ligandu (pterínu), ktorý tento aktívny kov viaže. Po naviazaní molybdopterínu na molybdén a tvorbe komplexu sa tento celok zvyčajne nazýva molybdénový kofaktor.

Molybdopterín sa skladá z pyránopterínu, komplexného heterocyklu zloženého z pyránového a pterínového kruhu. Navyše k tomu má pyránový kruh dva tioláty, ktoré fungujú ako ligandy v enzýmoch s molybdénom a volfrámom. V niektorých prípadoch je alkylfosfátová skupina nahradená za alkyldifosfátnukleotid. Medzi enzýmy, ktoré obsahujú molybdopterín, patria napríklad xantínoxidáza, DMSO reduktáza, sulfitoxidáza a nitrátreduktáza.

Jediné enzýmy, ktoré obsahujú molybdén a neobsahujú molybdopterín, sú nitrogenázy (enzýmy fixujúce dusík). Tieto enzýmy namiesto toho obsahujú popri molybdéne železosírne komplexy.

Biosyntéza
----------

Na rozdiel od mnohých kofaktorov sa molybdénový kofaktor (Moco) nedá prijať ako živina. Tento kofaktor je teda nutné syntetizovať *de novo*. Syntéza Moco prebieha v štyroch krokoch:

1. cyklizácia nukleotidu, GTP, radikálovým procesom za vzniku (8*S*)‑3',8‐cyklo‑7,8‑dihydroguanozín-5'‑trifosfátu (3',8‑cH2GTP),
2. tvorba cyklického pyránopterínmonofosfátu (cPMP) z 3',8‑cH2GTP,
3. premena cPMP na molybdopterín (MPT),
4. tvorba Moco z MPT a molybdénanu.

Dve reakcie sprostredkované enzýmami postupne premieňajú guanozíntrifosfát (GTP) na cyklický fosfát pyránopterínu. Jeden z týchto enzýmov je radikálový SAM enzým, patriaci do rodiny enzýmov spájaných s tvorbou C—X väzieb (X = S, N). Pyránopterínový intermediát sa potom premieňa na molybdopterín pôsobením ďalších troch enzýmov. Počas tejto premeny sa tvorá enditiolát, aj keď substituenty na síre nie sú známe. Síra sa získava z cysteinylpersíranu, podobne ako pri biosyntéze železosírnych bielkovín. Monofosfát sa adenyluje (viaže na ADP), čím sa aktivuje na naviazanie na Mo alebo W. Tieto kovy sú importované ako oxyanióny, molybdénan alebo volfráman.

V niektorých enzýmoch, ako napríklad xantínoxidáze, sa kov viaže na jeden molybdopterín, zatiaľ čo u iných enzýmov, napríklad u DMSO reduktázy, sa kov viaže na dva molybdopterínové kofaktory.

Modely aktívneho miesta enzýmov obsahujúcich molybdopteríny sú založené na skupine ligandov známych ako ditiolény.

Volfrámové deriváty
-------------------

Niektoré bakteriálne oxidoreduktázy využívajú volfrám podobným spôsobom ako molybdén, teda naviazaním na volfrám-pterínový komplex. Molybdopterín teda môže tvoriť komplexy buď s molybdénom, alebo volfrámom. Enzýmy využívajúce volfrám zvyčajne redukujú karboxylové kyseliny na aldehydy.

Prvý objavený enzým, ktorý vyžaduje volfrám pre svoju funkciu, takisto vyžaduje selén (aj keď jeho presná úloha nie je známa). V tomto prípade sa odhaduje, že pár volfrám-selén funguje podobne, ako pár molybdén-síra u niektorých ezýmov využívajúcich molybdénový kofaktor. Aj keď bolo zistené, že bakteriálna xantíndehydrogenáza obsahujúca volfrám využíva volfrám-molybdopterín a k tomu selén neviazaný na bielkovinu (čím sa vylučuje možnosť jeho naviazania v podobe selenocysteínu a selenometionínu), tento volfrám-selén molybdopterínový komplex ešte nebol dostatočne popísaný.

Enzýmy využívajúce molybdopterín
--------------------------------

Molybdopterín existuje v proteínoch v podobe kofaktoru alebo prostetickej skupiny:

* kofaktor:
	+ xantínoxidáza
	+ DMSO reduktáza
	+ sulfitoxidáza
	+ nitrátreduktáza
	+ etylbenzéndehydrogenáza
	+ glyceraldehyd-3-fosfátdferredoxín oxidoreduktáza
	+ arzenátreduktáza
	+ dehydroegenáza oxidu uhoľnatého
	+ aldehydoxidáza
* prostetická skupina:
	+ formátdehydrogenáza
	+ purínhydroxyláza
	+ tiosulfátreduktáza

Referencie
----------

1. 1 2  Structure, synthesis, empirical formula for the di-sulfhydryl. Archivované 2016-06-04 na Wayback Machine Accessed Nov. 16, 2009.
2. 1 2   Mechanism of pyranopterin ring formation in molybdenum cofactor biosynthesis. *Proc Natl Acad Sci USA*, May 2015, s. 6347–52. DOI: 10.1073/pnas.1500697112. PMID 25941396.
3. 1 2   Identification of a cyclic nucleotide as a cryptic intermediate in molybdenum cofactor biosynthesis. *J Am Chem Soc*, April 2013, s. 7019–32. DOI: 10.1021/ja401781t. PMID 23627491.
4. ↑   The biosynthesis of the molybdenum cofactors. *JBIC, J. Biol. Inorg. Chem.*, 2015, s. 337–347. DOI: 10.1007/s00775-014-1173-y. PMID 24980677.
5. ↑   Molybdenum cofactor biosynthesis and molybdenum enzymes. *Annual Review of Plant Biology*, 2006, s. 623–647. DOI: 10.1146/annurev.arplant.57.032905.105437. PMID 16669776.
6. ↑   A structural comparison of molybdenum cofactor-containing enzymes. *FEMS Microbiol. Rev.*, 1999, s. 503–521. DOI: 10.1111/j.1574-6976.1998.tb00384.x. PMID 9990727.
7. ↑  LASSNER, Erik. *Tungsten: Properties, Chemistry, Technology of the Element, Alloys and Chemical Compounds*. [s.l.] : Springer, 1999. Dostupné online. ISBN 978-0-306-45053-2. S. 409–411.
8. ↑  Stiefel, E. I.. Transition metal sulfur chemistry and its relevance to molybdenum and tungsten enzymes. *Pure Appl. Chem.*, 1998, s. 889–896. Dostupné online. DOI: 10.1351/pac199870040889.
9. ↑   Selenium-containing xanthine dehydrogenase from *Eubacterium barkeri*. *Eur. J. Biochem.*, September 1999, s. 862–71. DOI: 10.1046/j.1432-1327.1999.00678.x. PMID 10491134.

Zdroj
-----

*Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Molybdopterin na anglickej Wikipédii.*

| * z
* d
* u
Enzýmové kofaktory |
| --- |
| Aktívne formy | 

|  |  |
| --- | --- |
| vitamíny | 
* TDP / TPP (B1)
* FMN, FAD (B2)
* NAD+ / NADH, NADP+ / NADPH (B3)
* Koenzým A (B5)
* PLP / P5P (B6)
* Biotín (B7)
* THFA / H4FA, DHFA / H2FA, MTHF (B9)
* AdoCbl, MeCbl (B12)
* Kyselina askorbová (C)
* Fylochinón (K1), Menachinón (K2)
* Koenzým F420

 |
| nevitamínové | 
* ATP
* CTP
* SAM
* APS / PAPS
* GSH
* Koenzým B
* Kofaktor F430
* Koenzým M
* Koenzým Q
* Hem (A, B, C, O)
* Kyselina lipoová / Lipoamid
* Metánofurán
* Molybdopterín
* Mykofaktocín
* PQQ
* THB / BH4
* THMPT / H4MPT

 |
| kovové ióny | 
* Ca2+
* Cu2+
* Fe2+, Fe3+
* Mg2+
* Mn2+
* Mo
* Ni2+
* Zn2+

 |

 |
| Základné formy | 
* *vitamíny*: *pozri vitamíny*

 |