stringtranslate.com

Гемзависимые пероксидазы животных

Гемзависимые пероксидазы животных представляют собой семейство пероксидаз . Пероксидазы обнаружены у бактерий, грибов, растений и животных. На основании сходства последовательностей ряд гемопероксидаз животных можно отнести к суперсемейству: миелопероксидаза (МПО); эозинофильная пероксидаза (ЭПО); лактопероксидаза (ПОЛ); тироидная пероксидаза (ТПО); простагландин Н-синтаза (PGHS); и пероксидазин. [2] [3] [4]

Функция

Миелопероксидаза (МПО) играет важную роль в кислородзависимой микробицидной системе нейтрофилов . ЭПО из эозинофильных гранулоцитов участвует в иммунологических реакциях и усиливает выработку фактора некроза опухоли (TNF) и высвобождение перекиси водорода макрофагами, происходящими из моноцитов человека. [5] [6] МПО (и, возможно, ЭПО) в основном используют ионы Cl - и H 2 O 2 для образования хлорноватистой кислоты (HOCl), которая может эффективно убивать бактерии и паразитов. В секретируемых жидкостях ПОЛ катализирует окисление тиоцианат-ионов (SCN- ) под действием H 2 O 2 , образуя слабый окислитель гипотиоцианит (OSCN- ) , обладающий бактериостатической активностью. [7] ТПО использует ионы I - и H 2 O 2 для выработки йода и играет центральную роль в биосинтезе гормонов щитовидной железы T 3 и T 4 . Например, миелопероксидаза ( PDB : 1dnu ) находится в ядре и лизосомах человека и действует как защитная реакция на окислительный стресс, предотвращая апоптоз клетки. [1]

Состав

Сообщалось о 3D-структурах MPO и PGHS. МПО представляет собой гомодимер: каждый мономер состоит из легкой (А или В) и тяжелой (С или D) цепей, образующихся в результате посттрансляционного вырезания 6 остатков от общего предшественника. Мономеры связаны одним межцепочечным дисульфидом. Каждый мономер включает связанный ион кальция. [8] PGHS существует в виде симметричного гомодимера, каждый мономер которого состоит из 3 доменов: модуля, подобного N-концевому эпидермальному фактору роста (EGF); мембраносвязывающий домен; и большой С-концевой каталитический домен, содержащий активные центры циклооксигеназы и пероксидазы. Каталитический домен демонстрирует поразительное структурное сходство с МПО. Изображение вверху этой страницы представляет собой пример миелопероксидазы 1dnu, полученный методом дифракции рентгеновских лучей с разрешением 1,85 ангстрем. [1]

Активный сайт

Активный центр циклооксигеназы, который катализирует образование простагландина G2 (PGG2) из ​​арахидоновой кислоты , расположен на вершине длинного гидрофобного канала, простирающегося от мембраносвязывающего домена к центру молекулы. Активный центр пероксидазы, катализирующий восстановление PGG2 до PGH2, расположен на другой стороне молекулы, в месте связывания гема. [9] И МПО, и каталитический домен PGHS в основном являются альфа-спиральными, 19 спиралей идентифицированы как топологически и пространственно эквивалентные; PGHS содержит 5 дополнительных N-концевых спиралей, не имеющих эквивалента в МПО. В обоих белках по три остатка Asn в каждом мономере гликозилированы.

Белки человека, содержащие этот домен

Ниже приводится список белков человека, содержащих этот домен: [10]

ДУОКС1 ; ДУОКС2 ; ЭПХ ; ЛПО ; МПО ; ПТГС1 ; ПТГС2 ; ПХДНЛ; ТПО

Рекомендации

  1. ^ abc PDB : 1dnu ​; Блэр-Джонсон М., Фидлер Т., Фенна Р. (ноябрь 2001 г.). «Человеческая миелопероксидаза: структура цианидного комплекса и его взаимодействие с бромидными и тиоцианатными субстратами при разрешении 1,9 А». Биохимия . 40 (46): 13990–7. дои : 10.1021/bi0111808. ПМИД  11705390.
  2. ^ Нельсон Р.Э., Фесслер Л.И., Такаги Ю., Блумберг Б., Кин Д.Р., Олсон П.Ф., Паркер К.Г., Фесслер Дж.Х. (1994). «Пероксидазин: новый фермент-матриксный белок развития дрозофилы». ЭМБО Дж . 13 (15): 3438–3447. doi :10.1002/j.1460-2075.1994.tb06649.x. ПМЦ 395246 . ПМИД  8062820. 
  3. ^ Пулос Т.Л., Ли Х (1994). «Структурные вариации гемовых ферментов: сравнительный анализ кристаллических структур пероксидазы и P450». Состав . 2 (6): 461–464. дои : 10.1016/S0969-2126(00)00046-0. ПМИД  7922023.
  4. ^ Кимура С., Икеда-Саито М (1988). «Человеческая миелопероксидаза и тироидная пероксидаза, два фермента с отдельными и различными физиологическими функциями, являются эволюционно родственными членами одного и того же семейства генов». Белки . 3 (2): 113–120. дои : 10.1002/прот.340030206. PMID  2840655. S2CID  29575992.
  5. ^ Кимура С., Хонг Ю.С., Котани Т., Отаки С., Киккава Ф. (1989). «Структура гена пероксидазы щитовидной железы человека: сравнение и связь с геном миелопероксидазы человека». Биохимия . 28 (10): 4481–4489. дои : 10.1021/bi00436a054. ПМИД  2548579.
  6. ^ Спессотто П., Дри П., Булла Р., Забукки Г., Патриарка П. (1995). «Пероксидаза эозинофилов человека усиливает фактор некроза опухоли и высвобождение перекиси водорода макрофагами, полученными из моноцитов человека». Евро. Дж. Иммунол . 25 (5): 1366–1373. дои : 10.1002/eji.1830250535. PMID  7774640. S2CID  33362887.
  7. ^ Вевер Р., Каст В.М., Касиноедин Дж.Х., Боеленс Р. (1982). «Перекисное окисление тиоцианата, катализируемое миелопероксидазой и лактопероксидазой». Биохим. Биофиз. Акта . 709 (2): 212–219. дои : 10.1016/0167-4838(82)90463-0. ПМИД  6295491.
  8. ^ Фенна РЭ, Цзэн Дж (1992). «Рентгеновская кристаллическая структура собачьей миелопероксидазы при разрешении 3 А». Дж. Мол. Биол . 226 (1): 185–207. дои : 10.1016/0022-2836(92)90133-5 . ПМИД  1320128.
  9. ^ Пико Д., Лолл П.Дж., Гаравито Р.М. (1994). «Рентгеновская кристаллическая структура мембранного белка простагландин H2-синтазы-1». Природа . 367 (6460): 243–249. Бибкод : 1994Natur.367..243P. дои : 10.1038/367243a0. PMID  8121489. S2CID  4340064.
  10. ^ Замоки М., Якопич С., Фуртмюллер П.Г., Дюнанд С., Обингер С. (август 2008 г.). «Суперсемейство пероксидазы-циклооксигеназы: реконструированная эволюция важнейших ферментов врожденной иммунной системы». Белки . 72 (2): 589–605. дои : 10.1002/прот.21950. PMID  18247411. S2CID  19832239.

Внешние ссылки