مجموعة الفلافين

الفلافين (في اللاتينية فلافوس، وتعني الأصفر) هوالاسم الشائع لمجموعة من المركبات العضوية المشتقة من البتيريدين، وتتكون من ثلاثية حلقات غير المتجانسة لمركب الإيزوآلوكسازين. المصدر الكيميائي الحيوي هوفيتامين الريبوفلافين. غالبًا ما يرتبط جزء من الفلافين مع ثنائي فوسفات الأدينوزين لتشكيل فلافين أدينين ثنائي النوكليوتيد (FAD)، وفي حالات أخرى، يمكن حتى يوجد بشكل أحادي نيوكليوتيد الفلافين (أوFMN)، وهوشكل من الريبوفلافين لكن يُضاف إليه الفوسفات. يوجد الفلافين في أحد هذه الأشكال أوالأشكال الأخرى بشكل مجموعة ضَميمة في البروتينات الفلافينية.

يمكن حتى تخضع مجموعة الفلافين لتفاعلات الأكسدة والاختزال (الخزلدة)، ويمكن حتى تستقبل إما إلكترونًا واحدًا في عملية مكونة من خطوتين، أوإلكترونين في وقت واحد. يحدث الاختزال بإضافة ذرات الهيدروجين إلى ذرات نيتروجين معينة على نظام حلقة الإيزوآلوكسازين:

عندما تتأكسد الفلافينات في المحاليل المائيةقد يكون لونها أصفر، وتصبح بلون أحمر في الحالة الأنيونية نصف المختزلَة، أوباللون الأزرق في حالة (الكينون النصفي) المحايدة، وتكون عديمة اللون عندما تُختَزَل بشكل كامل. تكون الأشكال المؤكسدة والمختزلة في حالة توازن سريع مع الشكل الكينوني النصفي (الجذري)، تتغير مُقابل تشكيل الجذر:

Flox + FlredH2 ⇌ FlH*

إذ الـ Flox هوالفلافين المؤكسد، والـ FlredH2 هوالفلافين المرجع (عند إضافة ذرتي هيدروجين) والـ FlH* هوالشكل الكينوني النصفي (عند إضافة ذرة هيدروجين واحدة).

شكل الـ FADH2 هوأحد العوامل المساعدة التي يمكنها نقل الإلكترونات إلى سلسلة نقل الإلكترون.

الاختزال ضوئي الإحداث

تكون جميع من الفلافينات الحرة، والمرتبطة بالبروتين قابلة للاختزال ضوئي الإحداث، والتي يمكن اختزالها بواسطة الضوء ضمن آلية تتوسط فيها عدة مركبات عضوية مثل بعض الأحماض الأمينية والأحماض الكربوكسيلية والأمينات. تستفيد مختلف البروتينات الحساسة للضوء من هذه الخاصية الموجودة في مركبات الفلافين. على سبيل المثال، يخضع مجال LOV، الموجود في الكثير من أنواع النباتات والفطريات والبكتيريا، إلى تغير هيكلي قابل للانعكاس، ومُعتمد على الضوء، ويتضمن ذلك تشكيل رابطة بين بقايا السيستين في سلسلتها الببتيدية، ورابطة أحداي نوَويد الفلافين.

ثنائي نوويد الفلافين والأدنين

ثنائي نوويد الفلافين والأدنين هومجموعة ترتبط بالكثير من الإنزيمات، بما في ذلك مُختزِل الفيريدوكسين NADP+، وأوكسيديز أحادي الأمين، وأكسيداز الحمض الأميني الأيمن، وأكسيداز الغلوكوز، وأكسيداز الكزانثين، وأكسيداز أسيل ثاني أكسيد الكربون.

FADH وFADH2

FAD وFADH2 هي الأشكال المُختزلة من FAD. يُنتَج الـ FADH2 كمجموعة اصطناعية في سكسينات نازعة الهيدروجين، وهوإنزيم يشارك في دورة حمض الستريك. في الفسفرة التأكسدية، ينتج عن جزيئَي FADH2 عادة جزيئة ATP ونصف لكل FADH2، أوثلاث جزيئات ATP مجتمعة.

أحادي نوويد الفلافين

أحادي نوويد الفلفين هومجموعة صناعية موجودة في البروتينات الأخرى وبينها، ونازعة هيدروجين الـ NADH، وإنزيم مُرجع النيتروجين الموجود عند جراثيم الإشرشيا الكولونية، والإنزيم الأصفر القديم، أوما يُعهد بنازعة هيدروجين الـ NADPH.

المراجع

^ Michaelis L, Schubert MP, Smythe CV (1936). "Potentiometric study of the flavins". Journal of Biological Chemistry. 116 (2): 587–607. مؤرشف من الأصل فيثمانية أغسطس 2009.
^ Massey V, Stankovich M, Hemmerich P (January 1978). "Light-mediated reduction of flavoproteins with flavins as catalysts". Biochemistry. 17 (1): 1–8. doi:10.1021/bi00594a001. PMID 618535.
^ Alexandre MT, Domratcheva T, Bonetti C, van Wilderen LJ, van Grondelle R, Groot ML, Hellingwerf KJ, Kennis JT (July 2009). "Primary reactions of the LOV2 domain of phototropin studied with ultrafast mid-infrared spectroscopy and quantum chemistry". Biophysical Journal. 97 (1): 227–37. doi:10.1016/j.bpj.2009.01.066. PMC 2711383. PMID 19580760.