thumb|Malli kolibakteerin 1-deoksi-D-ksyluloosi-5-fosfaattireduktoisomeraasin rakenteesta 1-deoksi-D-ksyluloosi-5-fosfaattireduktoisomeraasi on oksidoreduktaaseihin kuuluva entsyymi, joka on keskeinen katalyytti MEP-reitissä ja se muodostaa 2-C-metyylierytritoli-4-fosfaattia 1-deoksi-D-ksyluloosi-5-fosfaatista. Entsyymin EC-numero on EC 1.1.1.267.Michel Rohmer: "Methylerythritol Phosphate Pathway for Formation of Isoprene Units", teoksessa Wiley Encyclopedia of Chemical Biology, John Wiley & Sons, New York, 2008.
Ominaisuudet ja toiminta 1-deoksi-D-ksyluloosi-5-fosfaattireduktoisomeraasi esiintyy MEP-reittiä hyödyntävissä eliöissä eli useissa kasveissa, bakteereissa ja eräissä alkueliöissä. Rakenteeltaan se on kahdesta samanlaisesta alayksiköstä koostuva dimeeri, jonka molekyylimassa on useimmiten noin 90–100 kDa. Entsyymin substraatti on 1-deoksi-D-ksyluloosi-5-fosfaatti, jonka lisäksi esntyymi kykenee hyväksymään substraatikseen muutamat sitä rakenteeltaan läheisesti muistuttavat yhdisteet. 1-deoksi-D-ksyluloosi-5-fosfaattireduktoisomeraasi käyttää pelkistimenä useimmiten NADPH:ta. 1-deoksi-D-ksyluloosi-5-fosfaattireduktoisomeraasi vaatii koentsyymikseen kahdenarvoisen kationin, joista tehokkain on mangaani, mutta myös magnesium tai koboltti voivat toimia koentsyymeinä. Entsyymi toimii parhaiten neutraaleissa tai lievästi emäksisissä olosuhteissa.
1-deoksi-D-ksyluloosi-5-fosfaattireduktoisomeraasi on MEP-reitin nopeuden määräävä, niin kutsuttu nopeutta rajoittava, entsyymi. Entsyymin katalysoiman reaktion mekanismin ensimmäisessä vaiheessa tapahtuu molekyylinsisäinen vedynsiirtoreaktio, ja 1-deoksi-D-ksyluloosi-5-fosfaatin ketoniryhmä toisiintuu aldehydiryhmäksi. Reaktio on tyypiltään retroaldolireaktio, jota seuraa aldoliadditioreaktio. Seuraavaksi 1-deoksi-D-ksyluloosi-5-fosfaattireduktoisomeraasi siirtää protonin NADPH:lta aldehydin karbonyylihiilella, jolloin se pelkistyy alkoholiksi ja muodostuu 2-C-metyylierytritoli-4-fosfaattia.
1-deoksi-D-ksyluloosi-5-fosfaattireduktoisomeraasin inhibiittorit Koska 1-deoksi-D-ksyluloosi-5-fosfaattireduktoisomeraasi on keskeinen entyymi MEP-reitissä, on sen inhibiittoreita tutkittu runsaasti. Entsyymin inhibiittoreita on tutkittu erityisesti antibiootteina esimerkiksi tuberkuloosia vastaa ja malariaan aiheuttavien Plasmodium-suvun alkueläimiä vastaan. Yksi tunnetuimmista 1-deoksi-D-ksyluloosi-5-fosfaattireduktoisomeraasin inhibiittoreista on fosmidomysiini. Fosmidomysiiniä ja sen johdannaisia on tutkittu niin antibiootteina kuin malarialääkkeinäkin.
Lähteet
Luokka:Oksidoreduktaasit