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La NADH reductasa se refiere a una actividad enzimática correspondiente al complejo I mitocondrial que forma parte de la cadena de transporte de electrones mitocondrial. Este complejo está formado por una serie de proteínas, más de 40 en humanos, localizadas en la membrana mitocondrial externa y encargadas de transferir electrones desde el NADH presente en la matriz mitocondrial y proveniente de las reacciones de oxidación generadas principalmente en el ciclo de Krebs, hasta el coenzima Q, lípido con capacidad redox presente en la membrana mitocondrial interna.
[[Image:ETC.PNG|thumb|[[Cadena respiratoria]]; la NADH deshidrogenasa es el complejo I a la izquierda de la figura]]
La '''NADH deshidrogenasa''', '''NADH:ubiquinona oxidorreductasa''' (EC 1.6.5.3) o '''complejo I''' es un gran [[complejo multienzimático]] que cataliza la transferencia de [[electron]]es del [[NADH]] al [[coenzima Q]] en la [[cadena respiratoria]].
Es el mayor complejo de la cadena respiratoria; en los [[mamíferos]] consta de 45 cadenas [[polipéptido|polipeptídicas]], de las cuales, siete están codificadas por el [[genoma]] mitocondrial. Contiene [[FMN]] como grupo prostético y 8 cúmulos hierro-azufre.
Su estructura tienen forma de "L" con un gran dominio en la membrana (con alrededor de 60 hélices transmembrana) y un dominio periférico hidrófilo donde se produce la [[reducción]] del NADH.
[[Image:NADH Dehydrogenase Electron Carriers Unlabeled.png|thumb|left|Estructura de la NADH deshidrogenasa; la membrana interna [[mitocondria]]l queda en la parte inferior de la figura]]
Constituye el punto de entrada a la [[cadena respiratoria|cadena de transporte electrónico]] en las [[bacteria]]s y en la membrana interna de las [[mitocondria]]s de las [[célula]]s [[eucariota]]. La transferencia [[electrón]]ica se inicia mediante la [[oxidación]] del [[NADH]] ya que sus dos electrones son transferidos simultáneamente a un [[FMN]] unido no covalentemente a la [[enzima]], y desde allí, a través de una serie de clusters Fe-S (transportadores de electrones capaces de aceptar un electrón por ciclo) al aceptor final, la [[coenzima Q]] (ubiquinona, transportador electrónico [[liposoluble]]) o a aceptores artificiales como [[ferrocianuro]] o [[rutenio (III) hexaamina]].<ref>Carroll J, Fearnley IM, Shannon RJ, Hirst J, Walker JE: Analysis of the subunit composition of complex I from bovine heart mitochondria. ''Mol Cell Proteomics'' 2003, 2:117-126.</ref><ref>Dupuis A, Prieur I, Lunardi J: Toward a characterization of the connecting module of complex I. ''J Bioenerg Biomembr'' 2001, 33:159-168.</ref>
Simultáneamente al transporte electrónico, el complejo I bombea [[protón|protones]] a través de la membrana, contribuyendo así a la generación de un [[gradiente electroquímico]]. La [[estequiometría]] aceptada para el bombeo de protones es 2H+/e-.<ref name=Schu>Schultz BE, Chan SI: Structures and proton-pumping strategies of mitochondrial respiratory enzymes. ''Ann Rev Biophys Biomol Struct'' 2001, 30:23-65.</ref>
<ref name=Yano>Yano T: The energy-transducing NADH: quinone oxidoreductase, complex I. ''Mol Aspects Med'' 2002, 23:345-368.</ref>
Este proceso produce el 40% del gradiente transmembrana generado en la oxidación del NADH por la cadena respiratoria mitocondrial.<ref>Hinchliffe P, Sazanov LA: Organization of iron-sulfur clusters in respiratory complex I. ''Science'' 2005, 309:771-774.</ref>
Recientemente se demostró que en ciertos [[procariota]]s el complejo transloca [[catión|cationes]] [[Na]]<sup>+</sup> en lugar de protones y que de este modo se genera una fuerza sodio-motriz en lugar de protón-motriz.<ref>Friedrich T, Bottcher B: The gross structure of the respiratory complex I: a Lego System. ''Biochim Biophys Acta'' 2004, 1608:1-9.</ref>
<ref>Hayashi M, Nakayama Y, Unemoto T: Recent progress in the Na(+)-translocating NADH-quinone reductase from the marine Vibrio alginolyticus. ''Biochim Biophys Acta'' 2001, 1505:37-44.</ref>
Más de cien [[gene]]s están involucrados en la [[biosíntesis]] del complejo I, participan en: [[transcripción]], [[traducción]], transporte, procesamiento, inserción de [[cofactor]]es y ensamblado. El proceso de biosíntesis debe estar estrictamente regulado para mantener los niveles de actividad [[metabolismo|metabólica]] en células y tejidos, de acuerdo a su demanda energética.<ref name=Schu/><ref name=Yano/>
Tradicionalmente se ha denominado como complejo I a la enzima mitocondrial mientras que su contraparte bacteriana se conoce como NADH deshidrogenasa tipo I.<ref>Hatefi Y: The mitochondrial electron transport and oxidative phosphorylation system. ''Ann Rev Biochem'' 1985, 54:1015-1069.</ref>
<ref>Matsushita K, Ohnishi T, Kaback HR: NADH-ubiquinone oxidoreductases of the Escherichia coli aerobic respiratory chain. ''Biochemistry'' 1987, 26:7732-7737.</ref>
== Patología ==
Mutaciones en las subunidades del complejo I pueden causar [[enfermedad mitocondrial|enfermedades mitocondriales]], entre las que destaca el [[síndrome de Leigh]].
Hay algunas evidencias de que defectos en el complejo I pueden jugar cierto papel en la [[etiología]] de la [[enfermedad de Parkinson]], tal vez porque el complejo I (al igual que el III) pueden padecer fugas de electrones hacia el oxígeno formando [[superóxido]]s muy tóxicos).
== Referencias ==
<references/>
[[Categoría:Enzimas]]
[[de:NADH-Dehydrogenase]]
[[en:NADH dehydrogenase]]
[[fr:NADH déshydrogénase]]
[[it:NADH deidrogenasi (ubichinone)]]
[[pl:Dehydrogenaza NADH]]
[[pt:NADH desidrogenase]]
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