Metaanimono-oksigenaasi (MMO) on labiili entsyymijärjestelmä, joka hapettaa metaania metanotrofisissa bakteereissa . Tällä hetkellä on tunnistettu kaksi entsyymijärjestelmää: liukoinen (sMMO) ja kalvoon sitoutunut (pMMO). Metaanin lisäksi MMO pystyy myös katalysoimaan alkaanien , alkeenien, eetterien, asyklisten, aromaattisten ja heterosyklisten yhdisteiden hapettumista .
MMO:n katalysoima kokonaisreaktio on seuraava:
CH 4 + O 2 + NAD(P)H + H + → CH 3OH + H 2 O + NAD(P) +
Liukoinen sMMO on kolmikomponenttinen järjestelmä, joka koostuu hydroksylaasista (A), reduktaasista (C) ja komponentista B. Proteiini A (250 kDa) on katalyyttisen aktiivisuuden keskus ja sisältää kaksi happea sitovaa diironi (2 Fe) -klusteria. Proteiini C -reduktaasi (38,5 kDa) - monomeerinen polypeptidi, joka sisältää FAD: n ja FeS-klusterin . Jälkimmäinen siirtää elektroneja NADPH :sta hydroksylaasin diironiklusteriin . Komponentti B (15 kDa) on monomeerinen polypeptidi, joka ei sisällä metalli-ioneja tai kofaktoreita ja on säätelyproteiini.
Kalvoon sitoutunutta metaanimono-oksigenaasikompleksia on tutkittu vähemmän. Methylosinus trichosporiumin kalvoon sitoutunut pMMO on kolmikomponenttinen entsyymijärjestelmä, joka koostuu liukoisesta CO:ta sitovasta sytokromi c:stä (13 kDa), Cu:ta sisältävästä proteiinista (47 kDa) ja 9,4 kDa:n proteiinista. Tehokkaita elektronin luovuttajia entsyymille soluttomissa uutteissa ovat metanoli (metanolidehydrogenaasin läsnä ollessa) tai askorbaatti , joka vähentää suoraan CO:ta sitovaa sytokromi c:tä, joka on välttämätön pMMO:n toiminnalle. NADH oli tehokas luovuttaja rMMO:lle.