Função
FAD em flavoproteínas: A maioria das flavoproteínas humanas contém uma ou mais mooieties FAD soltas. Em alguns casos específicos, o grupo 8-alfa-metil de DAF está covalentemente ligado a um resíduo de peptídeo. Enzimas com DAD ligado ao histidil incluem succinato desidrogenase (EC1.3.5.1), várias desidrogenases de acilo-CoA, e poliamina oxidase (EC1.5.3.11). Tanto na monoamina oxidase A como na B (EC1.4.3.4), o grupo 8-alfa-metilo do DAD está ligado a um resíduo S-cisteinil.
Fosforilação oxidativa: O complexo I de transporte de elétrons respiratórios mitocondriais (NADH desidrogenase, EC1.6.99.3) contém uma subunidade de 42-kD com DAD como grupo protético, e uma subunidade de 51-kD (flavoproteína l) com FMN. O complexo 11 (succinato ubiquinona desidrogenase, EC1.3.5.1) contém um DAD covalentemente ligado a FAD.
FAD contendo NAD(P) transhydrogenases usam o equivalente redutor para bombeamento de prótons ligados a ATP através da membrana mitocondrial interna. O componente mitocondrial do vaivém de fosfato de glicerol, a enzima glicerol 3-P desidrogenase FAD (EC1.1.99.5), funciona em conjunto com uma glicerol 3-P desidrogenase citoplasmática (que não contém flavina) para transferir equivalentes redutores da glicólise citoplasmática para as mitocôndrias.
Reacções ligadas ao glutathione-linked: Numerosas flavoproteínas ajudam a manter o potencial redox intracelular e a proteger os compostos de enxofre contra a oxidação. Um exemplo importante é a ubíqua glutatião citoplasmático redutase (EC1.6.4.2), que usa FAD e NADPH para reduzir o glutatião oxidado. O aumento percentual da actividade enzimática in vitro nos glóbulos vermelhos após a adição de DAF é normalmente utilizado como indicador do estado da riboflavina; uma maior actividade indica uma saturação incompleta dos sítios de ligação da enzima ao DAF e, portanto, um estado mais fraco da riboflavina. Os papéis das enzimas DAF glutationa oxidase (EC1.8.3.3) e CoA-glutathione reductase (EC1.6.4.6) precisam de mais exploração.
Reacções de Redox: A NADPH-ferrihemoprotein redutase (EC1.6.2.4) é uma enzima contendo FAD que reduz monooxigenases heme-thiolate-dependentes, como a monooxigenase não específica (EC1.14.14.1), que faz parte do sistema de hidroxilação microsomal. Parece irónico que esta última enzima, por sua vez, inactive alguma da riboflavina livre, gerando os metabolitos 7-hidroximetil riboflavina e 8-hidroximetil riboflavina. Outra microssomal flavoenzima envolvida na reacção redox é a NADPH-cytochrome c2 reductase (EC1.6.2.5).
Babolbismo intermédiário: D-2-hidroxi-ácido desidrogenase (EC1.1.99.6) metaboliza hidroxiácidos, incluindo (R)-lactato.
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Ácido gordo beta-oxidação: Três acilgorduras mitocondriais distintas acilgl-desidrogenase oxidam acilgl-CoA de comprimento de cadeia variável. Como um acil-CoA gordo de cadeia longa é sucessivamente encurtado durante os ciclos de beta-oxidação, a enzima apropriada pode tomar conta, começando com a acil-CoA desidrogenase de cadeia longa (EC1.3.99.13), até à acil-CoA desidrogenase (EC1.3.99.3), e finalmente à butiril-co-Ac desidrogenase (EC1.3.99.2).
Estas enzimas possuem um DAD covalentemente ligado ao N(5)- e usam a flavoproteína de transferência de elétrons (ETF) contendo DAD como um aceitador de elétrons. A ETF é então reduzida pela ETF:ubiquinona oxidoreductase (EC1.5.5.1), gerando ubiquinol para uso na cadeia respiratória. A beta-oxidação peroxisomal, em contraste, utiliza apenas uma única acilo-coA oxidase (EC1.3.3.6) dependente de FAD para comprimentos de cadeia entre 18 e 8 e não utiliza a ETF como um aceitador.
Bolbologia lipídica: A esfinganina oxidase contendo FAD (sem número de EC atribuído) é necessária para a síntese de esfingosina para uma ampla gama de fosfolípidos e outros lipídios complexos. O DAD também participa da síntese de colesterol como o grupo protético da esqualeno monooxigenase (EC1.14.99.7), que inicia a ciclização do esqualeno.
Bolbologia das vitaminas: O metabolismo de várias vitaminas envolve flavoproteínas. A tioredoxina redutase (EC1.6.4.5) regenera o glutatião reduzido, que é utilizado para a redução do desidroascorbato. A piridoxamina-fosfato oxidase (EC1.4.3.5) interconverte os vitamínicos B6 piridoxina, piridoxamina e piridoxal, bem como os seus fosfatos.
Kynurenine 3-monoxigenase (EC1.14.13.9) é uma enzima chave na formação de nicotinato a partir do triptofano. Sabe-se que a falta de riboflavina diminui a suficiência da vitamina B6. A metileno tetrahidrofolato redutase dependente de FAD (EC1.5.1.20) é necessária para a reciclagem do metabolito do folato; com uma redução da sua actividade, é necessária uma maior ingestão de folato para evitar a deficiência. A vitamina B12 requer três flavoenzimas para o seu metabolismo: cob(ll)alamin redutase (EC1.6.99.9), aquacobalamina redutase/NADPH (EC1.6.99.11) e aquacobalamina redutase/NADH (EC1.6.99.8). A desidrogenase retinal (EC1.2.1.36) é a enzima que gera o ácido retinóico a partir da retina. A NADPH desidrogenase (EC1.6.99.6) e duas formas de NAD(P)H desidrogenase (EC1.6.99.2) reactivam a vitamina K (inibidora do dicumarol) e também fornecem uma importante protecção antioxidante.
Metabolismo hematológico: Protoporfirinogen oxidase (EC1.3.3.4) na membrana mitocondrial interna contém uma fracção de FAD por homodímero. O protoporfirinogênio-IX é oxidado para protoporfirina-IX, no qual o ferro pode então ser inserido por outra enzima (não dependente do sabor). NADPH desidrogenase (EC1.6.99.1) reduz a biliverdina a bilirrubina no fígado e também pode proteger contra danos oxidativos.
Babolismo de nucleotídeos: Na terceira a última etapa da síntese da pirimidina, o DAD contendo dihidroorotate oxidase (EC1.3.3.1) gera orotato. Xantina desidrogenase (EC1.1.3.22), que contém DAF, molibdopterina e aglomerados de enxofre de ferro, catalisa o passo final do catabolismo purínico para ácido úrico.
Duas enzimas de DAF que participam do catabolismo colina são a dimetilglicina desidrogenase (EC1.5.99.2) e a sarcosina desidrogenase (EC1.5.99.1). A poliamina oxidase (EC1.5.3.11) é uma de duas enzimas chave no catabolismo de poliamina.
Hormonas e sinalização celular: As monoaminas oxidases A e B (EC1.4.3.4), que são necessárias para o catabolismo da adrenalina, noradrenalina e serotonina, contêm FAD. O óxido nítrico, que atua nos vasos sanguíneos e em muitos outros tecidos, é gerado por diversas formas de óxido nítrico sintase (EC1.14.13.39, contém DAD, FMN, heme e biopterina). A síntese de hormônios esteróides depende da monoxigenase cetosteróide (EC1.14.13.54). Ferredoxin-NADP reductase (adrenodoxin reductase, EC1.18.1.2) mede a transferência inicial de elétrons para todos os sistemas mitocondriais p450, incluindo os responsáveis pela hidroxilação do esteróide 11-beta no córtex adrenal e 24-hidroxilação (inativação) da vitamina D.
Detoxificação: Vários dos flavoenzimas mencionados anteriormente desempenham um papel na decomposição e remoção de xenobióticos potencialmente tóxicos. A metilfeniltetra-hidropiridina N-monooxigenase (EC1.13.12.11) e a albendazole monooxigenase (EC1.14.13.32, albendazole é um fármaco anti-helmíntico benzimidazol) são outras enzimas microssomais que ajudam na eliminação de xenobióticos complexos.
Controlo de conformidade: Uma dose maior do que a normalmente consumida (por exemplo, 28 mg) de riboflavina adicionada a alimentos ou líquidos ajuda a determinar se os sujeitos do estudo consumiram a quantidade total prescrita. Quantidades tão grandes de riboflavina são quase completamente excretadas através da urina e depois podem ser facilmente medidas com um ensaio fluorométrico (Switzer et al., 1997; Ramanujam et al., 2011).