Importancia del molibdeno en los sistemas biológicos y su papel en enzimas mononucleares como parte del cofactor Moco

• Published in: Educación química 2012-01, Vol.23 (1), p.24-33
• Main Authors: Pérez-González, Arely, Gómez-Peralta, Juan Iván, Garza-Ortiz, Ariadna, Barba-Behrens, Noráh
• Format: Article
• Language: Spanish
• Subjects: aldehyde oxidoreductase (AOR); aldehído óxidoreductasa (AOR); deficiencia de cofactor Moco (MoCD); FeMoco; gota; gout; hiperuricemia; hyperuricemy; Moco; Molibdeno; molybdenum; molybdenum cofactor deficiency (MoCD); sulfito oxidasa (SO); sulphite oxidase (SO); xantina óxidoreductasa (XOR); xantine oxidorreductase
• ISSN: 0187-893X
• DOI: 10.1016/S0187-893X(17)30094-0

Molybdenum is widely spread among the living systems mainly due to its redox properties. The redox reactions comprise one electron transfer as well as migration of atoms like sulfur, oxygen and hydrogen. Molybdenum is the structural element of two proteinic cofactors that are present in several biological systems: FeMoco, where the polynuclear structure contains a 4Fe-4S and Mo-3Fe-4S clusters; Moco cofactor contains one atom of molybdenum. The former cofactor is present in the enzymes called nitrogenases that are responsible of the nitrogen fixation. Moco is present in a large group of enzymes that are classified in three main families: the xantine oxidase, sulfite oxidase and DMSO reductase. Deficiencies or biochemical abnormalities due to molybdenum and the cofactors that contain this metal have a main contribution in the preservation of life. The molybdenum cofactors are responsible for the nitrogen cycle; additionally in humans, these deficiencies of Mo are associated with neurological damage, xantinuria and gout or hyperuricemia. This paper contains a detailed revision of new evidences in the role of molybdenum and Moco in the biological systems. El molibdeno es utilizado por los sistemas biológicos principalmente por sus propiedades óxido-reductoras, en las que se transfiere en cada reacción un electrón, además de que permite la migración de átomos de azufre, oxígeno e hidrógeno, principalmente. El molibdeno forma parte de dos cofactores enzimáticos que se encuentran extensamente distribuidos en la naturaleza: FeMoco, caracterizado por una estructura multinuclear que contiene un cúmulo de composición 4Fe-4S y otro cúmulo de composición Mo-3Fe-4S; y el cofactor conocido como Moco, que en su estructura aloja un ion molibdeno. FeMoco se encuentra en la nitrogenasa, enzima que cataliza la transformación del nitrógeno elemental en amoniaco. Moco se encuentra en un vasto número de enzimas que han sido clasificadas en tres familias: la familia de las xantina oxidasas, la familia de las sulfito oxidasas, y la familia de las DMSO reductasas. La importancia de estas familias de enzimas hace que las deficiencias y/o anomalías de este metal en los sistemas biológicos sean determinantes para la continuidad de la vida. De hecho, del molibdeno y sus cofactores depende el ciclo del nitrógeno y en el ser humano, las anomalías en la bioquímica de los procesos que involucran molibdeno (Moco), se asocian a daño neurológico progresivo, xantinuria, gota o hiperuricemia.