Fortschritte in Chemie und Molekularbiologie der Flavine und Flavocoenzyme

Abstract Es wird versucht, aus neueren chemischen und biochemischen Daten eine Basis für das Verständnis Flavin‐(Vitamin‐B 2 ‐) abhängiger Oxydation aufzuzeigen. Diese Übersicht möchte folgendes herausstellen: Die chemischen Eigenschaften der Flavine müssen nach Redoxstufen (Chinonstufe, Radikalstufe, Hydrochinonstufe) differenziert werden, denn bei der Reduktion ändern sich Planarität, Energieinhalt der Tautomerformen, Metall‐Affinität usw. drastisch. — Die Methylgruppe an C‐8 der Flavochinone ist reaktionsfähig. — Die Elektronentransfer‐Eigenschaften des Flavin‐Systems hängen oft von der Kopplung an sekundäre Redox‐Systeme im Apoprotein ab. Diese Wechselwirkung stabilisiert die halbreduzierte Stufe des Flavins thermodynamisch. — Synthesen in der Dihydrostufe machen zahlreiche neue Flavin‐Typen, u. a. stabilisierte freie Radikale, zugänglich. — Das Flavinradikal reagiert nur langsam mit O 2 , solange es nicht disproportionieren kann, d. h. die schnelle Flavin‐Autoxydation verläuft über die Dihydrostufe. — Der Flavinkern gewinnt erst durch Aufnahme eines und nur eines Elektrons Affinität zu Schwermetallionen. — Redox‐Aktivität und Kontakt mit dem Flavocoenzym sind für die in Flavoproteinen vorkommenden Metalle Fe und Mo sichergestellt. Die Eigenschaften der Metall‐Koordinationssphäre werden in erster Linie durch schwefelhaltige Gruppen des Apoproteins bestimmt.