モリブドプテリン
他の多くの補因子と異なり、モリブデン補因子 (Moco) は食物から摂取することができないためデノボ合成する必要がある。生合成は以下の4段階で起こる。
(i) グアノシン三リン酸 (GTP) からラジカル活性化を経て(8S)‐3',8‐シクロ‐7,8‐ジヒドログアノシン 5'‐三リン酸 (3',8‐cH2GTP) への環化
(ii) 3',8‐cH2GTPからの環状ピラノプテリン一リン酸 (cPMP) の形成
(iii) cPMPからモリブドプテリン (MPT) への変換
(iv) MPTへのモリブデン酸の挿入とMocoの形成
まず、2段階の酵素反応を経てグアノシン三リン酸が環状ピラノプテリン一リン酸に変換される。この酵素の一つはC—X (X = S, N) 結合形成反応にしばしば関与する酵素ファミリーであるラジカルSAMに属する。このピラノプテリン中間体をモリブドプテリンに変換するにはさらに3段階の酵素反応が必要である。変換後にはエンジチオラートが生成するが、硫黄上の置換基は不明である。硫黄はシステインパースルフィドを経由し、鉄硫黄タンパク質の生合成に類似した過程で取り込まれる。モリブデンまたはタングステンが組み込まれる段階で、一リン酸部分にADPが結合しアデニル化される。金属原子はオキソアニオンであるモリブデン酸やタングステン酸の形態で取り込まれる。
キサンチンオキシダーゼでは1分子のモリブドプテリンに1原子のモリブデンが結合するが、DMSOレダクターゼのように2分子のモリブドプテリンに1原子のモリブデンが結合する場合もある。
モリブドプテリン含有酵素の活性部位は、ジチオレン錯体として知られる構造の一例となっている。
モリブドプテリンを補因子または補欠分子族として用いる酵素を以下に示す。
補因子: キサンチンオキシダーゼ、DMSOレダクターゼ、亜硫酸オキシダーゼ、硝酸レダクターゼ、エチルベンゼンヒドロキシラーゼ、グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ (フェレドキシン)、ヒ酸レダクターゼ (グルタレドキシン)、一酸化炭素デヒドロゲナーゼ、アルデヒドオキシダーゼ
補欠分子族: ギ酸デヒドロゲナーゼ、プリンヒドロキシラーゼ、チオ硫酸レダクターゼ