A mieloperoxidáz egy oxidoreduktáz enzimaktivitással rendelkező hemoprotein, amely az immunrendszertől eltérő sejtekben működik a betörő mikroorganizmusok és más sejtes folyamatok leküzdésére.
Ez a lizoszomális peroxidáz megtalálható az emlősök granulocitáiban és monocitáiban, és funkciókat játszik a neutrofilek hidrogén-peroxid-függő mikrobicid rendszerében, amely a veleszületett immunválasz összetevőinek részét képezi.
A mieloperoxidáz enzim szerkezetének ábrázolása (Forrás: Jawahar Swaminathan és az MSD munkatársai az Európai Bioinformatikai Intézetben a Wikimedia Commons segítségével)
Ezt először Agner írta le, aki a "zöld peroxidáz" kezdeti kifejezést fogalmazta meg, mivel ez egy jellegzetes zöld színű enzim.
Később a nevét myeloperoxidázzá változtatták, mivel ez egy olyan enzim, amely jellemző a csontvelőből származó mieloid vonalhoz tartozó sejtekre, és egyes állatok testének különböző kötőszöveteiben található.
A behatoló mikroorganizmusok elleni küzdelemben az immunrendszerben betöltött funkcióik mellett a myeloperoxidáz által katalizált reakciótermékek szöveti károkat okoznak különböző gyulladásos reakciók során.
Tevékenysége egyes kardiovaszkuláris betegségek kialakulásával, valamint az atheroscleroticus folyamatok megindulási, szaporodási és komplikációs szakaszaival is összefüggésben áll, amelyeket ezen patológiák diagnosztizálására és terápiás beavatkozására használnak fel.
jellemzők
A mieloperoxidáz katalitikus funkciója a Cl-ion két elektronjának oxidációján alapszik, és olyan HOCl vagy hipoklóros sav képződéséhez vezet, amely az élő szervezetek lenyelésekor mérgező és akár halálos is lehet.
Ez az enzim különösen bőségesen szerepel az elsődleges azurofil granulátumokban a polimorfonukleáris leukociták citoplazmájában, ahol ezen sejtek tömegének több mint 3% -át képviseli. Az emberi monocitákban is megtalálható, de a szöveti makrofágokban nem.
A mieloperoxidázt egy 2200 bázispár (2,2 kb) gén kódolja, amely felelős egy 745 aminosav maradék prekurzor peptid szintéziséért.
Emberekben ez a gén a 17. kromoszómán található, a hosszú kar 12–23 régiójában, és 12 exont és 11 intront tartalmaz.
Ennek a proteinnek a szintézise a mieloid vonal sejtjeinek differenciálódásának promyelocytic szakaszában zajlik, és a transzláció utáni feldolgozása az endoplazmatikus retikulum, a Golgi komplex és a plazmamembrán között zajlik.
A hem protéziscsoport beépülése az inaktív prekurzor fehérje poszt-transzlációs feldolgozásától függetlenül történik.
Szerkezet
A mieloperoxidázt glikozilezett prekurzorproteinként (szénhidrát részekkel) szintetizálják körülbelül 90 kDa-nál. Ezt ezt követően két láncra hasítják: nehéz (55-60 kDa) és könnyű (10-15 kDa).
Az érett fehérje két nehéz és két könnyű láncból áll, amelyek 120-160 kDa tetramert képeznek, mindegyik tetramerben két azonos protéziscsoporttal.
A nehéz lánc 467 aminosav hosszú és a protein C-terminálisán helyezkedik el, míg a könnyű lánc 108 aminosavból áll.
A polimorfonukleáris leukocitákban ennek az enzimnek legalább három izoformáját írták le, az úgynevezett I, II és III, és a HL-60 promyelocitikus tumorsejtekben (prekurzor sejtek) négyet írtak le, nevezzük IA, IB, II és III.
Az I., II. És III. Típusú polimorfonukleáris myeloperoxidázok molekulatömege 120, 115 és 110 kDa, aminosav-összetételük nem változik jelentősen. Nagy mennyiségű aszpartát-, glutamát-, leucin- és prolinmaradékot, valamint aminosav-N-acetil-glükozamint tartalmaznak a szacharid részben.
Ezen enzimek protetikai csoportja tartalmaz vasatomokat, és ennek a fémnek a tartalma a vizsgált állatfajtól függően változik. Úgy gondolják, hogy ez a csoport kovalensen kapcsolódik a szerkezet nehéz alegységéhez, ami fontos az enzimatikus aktivitás szempontjából.
Jellemzők
A mieloperoxidáz része az úgynevezett „mieloperoxidáz rendszernek”, és behatoló mikroorganizmusok fagocitózisa során hat, amelyet különféle oxidatív reakciók kísérnek, mivel a fagocitikus vákuum része.
Ez a mieloperoxidáz rendszer részt vesz a baktériumok, vírusok, paraziták és gombák eltávolításában.
A rendszer alkotóelemei a mieloperoxidáz enzim, a hidrogén-peroxid és egy oxidálható faktor, például egy halogenid. Hidrogén-peroxid képződik légzés közben, közbenső szuperoxid anionokon keresztül.
Ez a peroxid képes reagálni a mieloperoxidázzal, hogy az (I) képletű vegyületet képezzék, amely "megtámadhatja" a különböző halogenideket. Amikor az (I) általános képletű vegyület reagál más elektrondonor molekulákkal, akkor a (II) általános képletű vegyületté válik, de a (II) általános képletű vegyület nem képes halogenidekkel reagálni.
Az (I) általános képletű vegyületben alkalmazott halogenidek lehetnek kloridok, bromidok, jodidok és az ál-halogenid-tiocianát; ezek közül az enzimek közül a leggyakoribb az in vivo kísérletek szerint a kloridok, amelyek a mieloperoxidázzal történő feldolgozás után hipoklórsavvá és más származékokká alakulnak, amelyek erőteljes "germicid" molekulák.
Más reakciók, amelyeket ugyanaz az enzim katalizál, szabad hidroxilcsoportokat, "szingulett" oxigénatomokat képeznek, amelyek nem más, mint gerjesztett állapotban lévő oxigénatomok, és az ózonot (O3), mindegyik baktériumölő hatású.
A betegségek kialakulásában
A mieloperoxidáz enzim részt vesz az atherosclerosis előmozdításában és terjedésében, mivel felerősíti a hidrogén-peroxid oxidációs potenciálját erőteljes oxidánsok előállításával, amelyek képesek befolyásolni a különböző fenolos vegyületeket.
Ezek a reaktív fajok olyan szöveti léziók megjelenésében vesznek részt, amelyek számosféle gyulladásos állapotban jelentkeznek.
Ennek az enzimnek a szisztémás szintjének emelkedését diagnosztizáló markerként használják a koszorúér betegségek és más fontos szívbetegségek fennállására.
Egyes szívbetegségekkel való kapcsolatán kívül a myeloperoxidáz hibái immun patológiás állapotokra is átalakulnak, mivel a baktériumölő hatásuk veszélyes és akut szisztémás fertőzéseket eredményezhet.
Irodalom
- Kimura, S. és Ikeda-saito, M. (1988). Az emberi myeloperoxidáz és pajzsmirigy-peroxidáz, két különálló és különálló élettani funkcióval bíró enzim, ugyanazon géncsalád evolúciósan rokon tagjai. Fehérjék: Szerkezet, Funkció és Bioinformatika, 3, 113–120.
- Klebanoff, SJ (1999). Myeloperoxidase. Phagocyte Antimicrobial Systems, 111 (5), 383–389.
- Klebanoff, SJ (2005). Myeloperoxidáz: barát és ellenség. Journal of Leukocyte Biology, 77, 598–625.
- Koeffler, P., Ranyard, J., és Pertcheck, M. (1985). Mieloperoxidáz: szerkezete és expressziója a mieloid differenciálódás során. Blood, 65 (2), 484–491.
- Nicholls, SJ, Hazen, SL, Nicholls, SJ, és Hazen, SL (2005). Myeloperoxidáz és szív- és érrendszeri betegségek. Arteriosclerosis, trombózis és érrendszeri biológia, 25, 1102–1111.
- Tobler, A., és Koefter, HP (1991). Myeloperoxidase: Lokalizáció, felépítés és funkció. In Blood Cell Biochemistry (255-288. Oldal). New York: Plenum Press.