Биохимия - Химические реакции в живой клетке Том 2 - Д. Мецлер 1980

Коферменты - особые природные специализированные реагенты
Флавиновые коферменты
Флавопротеиды и их восстановительные потенциалы

Обычно флавиновые коферменты прочно связаны с белками и совершают обороты между восстановленным и окисленным состояниями, оставаясь прикрепленными к одной и той же молекуле белка. Что определяет восстановительный потенциал флавина в таком флавопротеиде? Окислительно-восстановительный потенциал свободного кофермента зависит от структур окисленной и восстановленной форм соответствующей пары. Молекулы как рибофлавина, так и пиридиннуклеотидов содержат ароматические кольцевые системы, которые стабилизируются резонансом. При восстановлении этот резонанс частично (но не полностью) утрачивается. Величина Е⁰' зависит от степени резонансности окисленной и восстановленной форм и от любых факторов, предпочтительно стабилизирующих одну из этих форм. Структуры этих коферментов приспособлены к тому, чтобы обеспечить значения Е⁰', оптимальные для осуществления биологических функций.

Различия в относительной прочности связывания окисленной и восстановленной форм флавиновых коферментов с белком оказывают отчетливо выраженное сильное влияние на восстановительный потенциал. Если окисленная форма связывается слабо, а восстановленная — сильно, то по сравнению со свободным коферментом связанный флавин будет больше стремиться к переходу в восстановленную форму. В результате восстановительный потенциал Е^0' будет менее отрицательным, чем для свободной пары флавин/дигидрофлавин. И наоборот, если окисленная форма флавина связывается белком более прочно, чем восстановленная форма, величина Е^0' будет более отрицательной и флавопротеид будет менее сильным окислителем, чем свободный рибофлавин. Фактически величины Е⁰' (рН7) флавапротеидов охватывают необычайно широкую зону — от—0,49 до +0,19 В.

Отметим, что каждый флавопротеид принимает электроны от окисляемого субстрата и переносит электроны к другому субстрату, окислителю. В этом кроется одна из причин того, что химия флавопротеидов столь разнообразна. Чтобы описать флавопротеид, мы должны знать, как переносятся на флавин электроны от окисляемого субстрата, как они отделяются от флавина и какое соединение служит конечным акцептором электронов.