Charakterystyka mieloperoksydazy, struktura, funkcje

mieloperoksydaza Jest to hemoproteina o aktywności enzymatycznej utlenionej, która działa w różnych komórkach układu odpornościowego w walce z atakującymi mikroorganizmami i w innych procesach komórkowych.

Ta peroksydaza lizosomalna występuje w granulocytach i monocytach ssaków i wykonuje funkcje w układzie drobnoustrojów zależne od nadtlenku wodoru neutrofili, będąc częścią składników wrodzonej odpowiedzi immunologicznej.

Reprezentacja struktury enzymu mieloperoksydazy (Źródło: Jawahar Swaminathan i MSD pracownicy European Bioinformatics Institute [Domena publiczna] za pośrednictwem Wikimedia Commons)

Po raz pierwszy opisał go Agnera, który ukuł początkowy termin „verdoperoksydazy”, ponieważ jest to enzym o charakterystycznym zielonym kolorze.

Jakiś czas później jego nazwisko zmieniło się na mieloperoksydazę, ponieważ jest to charakterystyczny enzym komórek należących do linii szpikowych ze szpiku kostnego i obecny w różnych tkankach łącznych ciała niektórych zwierząt.

Oprócz jego funkcji w układzie odpornościowym w walce z atakującymi mikroorganizmami, produkty reakcji katalizowanych przez mieloperoksydazę powodują uszkodzenie tkanki podczas różnych reakcji zapalnych.

Jego aktywność była również związana z ewolucją niektórych chorób sercowo -naczyniowych oraz na fazach inicjacji, propagacji i powikłania procesów miażdżycowych, które są wykorzystywane do diagnozy i interwencji terapeutycznej tych patologii.

[TOC]

Charakterystyka

Funkcja katalityczna mieloperoksydazy opiera się na utlenianiu dwóch elektronów jamienia, aby osiągnąć tworzenie się hocl lub kwasu hipochlorystycznego, który po spożyciu przez żywe organizmy jest toksyczny i może być śmiertelny.

Ten enzym jest szczególnie obfity w pierwotnych granulkach azurofiliowych w cytoplazmie leukocytów polimorfojądkowych, gdzie reprezentuje ponad 3% masy tych komórek. Występuje również w ludzkich monocytach, ale nie w makrofagach tkankowych.

Może ci służyć: klasyfikacja woese (3 system domeny)

Mieloperoksydaza jest kodowana przez gen 2.200 par zasad (2.2 kb), który jest odpowiedzialny za syntezę peptydu prekursorowego z 745 odpadów aminokuralnych.

U ludzi gen ten znajduje się na chromosomie 17, w regionie 12-23 długiego ramienia i zawiera 12 eksonów i 11 intronów.

Synteza tego białka występuje w stadium promielocytowym różnicowania komórek linii szpikowej i ich przetwarzanie potranslacyjne między retikulum endoplazmatycznym, kompleksem Golgiego i błoną plazmatyczną.

Włączenie grupy protetycznej HEMO występuje niezależnie od potranslacyjnego przetwarzania nieaktywnego białka prekursorowego.

Struktura

Mieloperoksydaza jest syntetyzowana jako glikozylowane białko prekursorowe (z częściami węglowodanowymi) około 90 kDa. Jest to następnie podzielone, aby utworzyć dwa łańcuchy: jeden ciężki (55-60 kDa) i światło (10-15 kDa).

Dojrzałe białko składa się z dwóch ciężkich i dwóch lekkich łańcuchów, tworząc czterej 120 do 160 kDa, z dwiema identycznymi grupami protetycznymi w każdym tetrousie.

Łańcuch ciężki ma 467 aminokwasów i znajduje się na końcowym końcu białka, podczas gdy łańcuch lekki składa się z 108 odpadów.

W leukocytach polimorfojądkowych opisano co najmniej trzy izoformy tego enzymu, znane jako I, II i III oraz w komórkach promielocytowych nowotworów HL-60 (komórki prekursorowe) Cztery zostały opisane cztery, o nazwie AI, IB, II i III.

Mieloperoksydazy typu I, II i III polimorfonuklearnego mają masy cząsteczkowe odpowiednio 120, 115 i 110 kDa, a ich skład aminokwasowy nie różni się znacznie. Mają wysoki odsetek w odpadach asparaginianowych, glutaminianowych, leucyny i proliny, a także aminoazúcar n-acetyloglukozamina w części Sacararida.

Może ci służyć: utlenianie beta kwasów tłuszczowych: kroki, reakcje, produkty, regulacja

Grupa protetyczna tych enzymów zawiera atomy żelaza, a zawartość tego metalu różni się w zależności od badanych gatunków zwierząt. Uważa się, że ta grupa jest kowalencyjnie powiązana z ciężkimi podjednostkami struktury, co jest ważne dla aktywności enzymatycznej.

Funkcje

Mieloperoksydaza jest częścią tego, co jest znany „układ mieloperoksydazy” i działa podczas fagocytozy atakujących mikroorganizmów, które towarzyszą różne reakcje oksydacyjne, będąc częścią wakuoli fagocytycznej.

Ten układ mieloperoksydazy bierze udział w eliminacji bakterii, wirusów, pasożytów i grzybów.

Składnikami układu są enzym mieloperoksydazy, nadtlenku wodoru i czynnik oksydowy, taki jak halluro. Nadtlenek wodoru jest wytwarzany podczas oddychania przez nadmuch nadtlenki aniony.

Ten nadtlenek jest w stanie reagować z mieloperoksydazą, tworząc tak zwany związek I, który może „atakować” różne halluty. Kiedy związek I reaguje z innymi cząsteczkami dawcy elektronów, staje się związek II, ale nie jest to w stanie reagować z halluros.

Haluros, z którego stosuję się związek, może to być chlorki, bromki, joddy i pseudo haluro tiocianato; Według eksperymentów najczęstsze dla tych enzymów In vivo, Są to chlorki, które po przetworzeniu przez mieloperoksydazę są przekształcane w kwas hipochlororyczny i inne pochodne, które są potężnymi cząsteczkami „bakteriobójczymi”.

Inne reakcje katalizowane przez ten sam enzym wytwarzają wolne rodniki hydroksylowe, „singlet” atomy tlenu, które są niczym więcej niż atomami tlenu w stanie wzbudzonym i ozonowym (O3), wszystkie z aktywnością bakteriobójczą.

Może ci służyć: Lia Agar (żelazna lizyna): co to jest, podkład, przygotowanie, użycia

W rozwoju choroby

Enzym mieloperoksydazy bierze udział w promocji i propagacji miażdżycy, ponieważ wzmacnia potencjał oksydacyjny nadtlenku wodoru poprzez wytwarzanie silnych utleniaczy zdolnych do wpływu na różne związki fenolowe.

Te reaktywne gatunki biorą udział w pojawieniu się zmian tkankowych, które występują w różnych warunkach zapalnych.

Wzrost poziomu ogólnoustrojowego tego enzymu jest stosowany jako marker diagnostyczny istnienia choroby wieńcowej i innych ważnych chorób serca.

Oprócz ich związku z niektórymi chorobami serca, wady w mieloperoksydazie również przekładają się na warunki patologiczne immunologiczne, ponieważ wady ich aktywności bakteriobójczej mogą powodować niebezpieczne i ostre infekcje ogólnoustrojowe.

Bibliografia

1. Kimura, s., I ikeda-saito, m. (1988). Ludzkie mieloperoksydae i peroksydaza tarczycy, dwa enzymy o oddzielnych i odrębnych funkcjach fizjologicznych, są ewolucyjnymi członkami tej samej rodziny genów genów. Białka: struktura, funkcja i bioinformatyka, 3, 113-120.
2. Klebanoff, s. J. (1999). Myeloperoxidae. Systemy przeciwdrobnoustrojowe fagocytów, 111(5), 383-389.
3. Klebanoff, s. J. (2005). Mieloperoxidae: przyjaciel i wrogi. Journal of Leukocyte Biology, 77, 598-625.
4. Koeffler, s. 1., Ranyard, J., & Pertcheck, m. (1985). Myeloperoxidae: jego struktura i ekspresja podczas różnicowania szpikowego. Krew, 65(2), 484-491.
5. Nicholls, s. J., Hazen, s. L., Nicholls, s. J., & Hazen, s. L. (2005). Mieloperoxidae i choroby sercowo -naczyniowe. Arterioskleroza, zakrzepica i biologia naczyniowa, 25, 1102-1111.
6. Tobler, a., & Koefter, H. P. (1991). Mieloperoxidae: lokalizacja, struktura i funkcja. W Biochemia krwinek (PP. 255-288). Nowy Jork: Plenum Press.