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キサンチンオキシダーゼ（xanthine oxidase、XO、XAO）は、活性酸素種を発生させるキサンチンオキシドレダクターゼの型の一つで[2]、ヒポキサンチンをキサンチンへ酸化し、さらに尿酸への酸化を触媒する酵素である。ヒトを含む多くの生物において、プリン類の異化に重要な役割を果たす[3][4]。
| キサンチンオキシダーゼ/デヒドロゲナーゼ | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 ウシ亜科のキサンチンオキシダーゼの結晶構造（モノマー）[1]。 FADは赤、FeSクラスターはオレンジ、モリブデンとモリブドプテリン補因子は黄色、サリチル酸は青で表している。 | |||||||||
| 識別子 | |||||||||
| EC番号 | 1.17.3.2 | ||||||||
| CAS登録番号 | 9002-17-9 | ||||||||
| データベース | |||||||||
| IntEnz | IntEnz view | ||||||||
| BRENDA | BRENDA entry | ||||||||
| ExPASy | NiceZyme view | ||||||||
| KEGG | KEGG entry | ||||||||
| MetaCyc | metabolic pathway | ||||||||
| PRIAM | profile | ||||||||
| PDB構造 | RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum | ||||||||
| 遺伝子オントロジー | AmiGO / QuickGO | ||||||||
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キサンチンオキシダーゼはスルフヒドリル基の酸化によりキサンチンデヒドロゲナーゼに可逆的に変換することが可能である[5]。
キサンチンオキシダーゼは以下の反応を触媒する。
- ヒポキサンチン + H2O + O2 キサンチン + H2O2
- キサンチン + H2O + O2 尿酸 + H2O2
このタンパク質は大きく、分子量は約270,000で、2個のフラビン分子と2個のモリブデン原子、8個の鉄原子がそれぞれの酵素ユニットに結合している。モリブデン原子はモリブドプテリン補因子に含まれ、酵素の活性部位になっている。鉄原子は[2Fe-2S]フェレドキシン鉄・硫黄クラスターを構成しており、電子移動反応に寄与している。
キサンチンオキシダーゼの活性部位はモリブデン原子に末端酸素（オキソ基）と硫黄原子、末端ヒドロキシル基が配位したモリブドプテリンユニットで構成されている[6]。キサンチンから尿酸への反応では、酸素原子はモリブデンからキサンチンへ転移されることにより、いくつかの中間体が生成すると仮定される[7]。そして、水の付加により活性モリブデン中心が再生される。その他のモリブデン含有酸化還元酵素のように、キサンチンオキシダーゼによって基質に取り込まれる酸素原子の由来は酸素分子よりも水分子の方である。
キサンチンオキシダーゼの酵素阻害剤には、アロプリノール[9]、オキシプリノール[10] 、フィチン酸[11]、フェブキソスタット[12][13]、トピロキソスタット[14]がある。
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