Molybdänenzyme, zusammenfassende Bezeichnung von gegenwärtig sechs bekannten oligomeren Oxidoreduktasen, deren essenzieller Bestandteil Molybdän ist: 1) die Nitrogenase, 2) die Nitrat-Reduktase (EC 1.6.6.3); 3) die Xanthin-Oxidase (EC 1.2.3.2) aus Tieren und Bakterien; 4) die Aldehyd-Oxidase (EC 1.2.3.1) aus tierischer Leber, die die Reaktion R-CHO + H₂O → R-COOH + 2H⁺ + 2e- katalysiert; 5) die Sulfit-Oxidase (EC 1.18.3.1) aus Säuger- und Vogelleber (M_r 114kDa; zwei Untereinheiten), die die Reaktion SO

+ H₂O → SO

+ 2H⁺ + 2e- katalysiert; dieses Enzym enthält ein b₅-ähnliches Cytochrom und leitet in der Atmungskette Elektronen direkt an Cytochrom c weiter; 6) die Formiat-Dehydrogenase (EC 1.2.1.2), ein membrangebundenes Enzym von E. coli, das jeweils ein Atom Molybdän und Selen, eine Hämgruppe und Nichthäm-Eisen-Schwefel-Zentren enthält. Es ist NAD⁺-abhängig und katalysiert die Reaktion HCOO- + NAD⁺ → CO₂ + NADH.

Diejenigen M., die außerdem Flavoproteine sind, z.B. Nitrat-Reduktase, Xanthin-Oxidase und Aldehyd-Oxidase werden auch Molybdänflavoproteine genannt. In den M. ist das Mo Teil des Elektronentransfer-Redoxsystems.