Peroxidázy živočišného hemu závislé - Animal heme-dependent peroxidases

Peroxidáza živočišného hemu závislá
Idnu.png
Krystalová struktura člověka myeloperoxidáza -thiokyanátový komplex.[1]
Identifikátory
SymbolAn_peroxidáza
PfamPF03098
InterProIPR019791
STRÁNKAPDOC00394
SCOP21 ml / Rozsah / SUPFAM
OPM nadčeleď36
OPM protein1q4g
CDDcd05396

Peroxidázy živočišného hemu závislé je rodina peroxidázy.

Peroxidázy se nacházejí v bakteriích, houbách, rostlinách a zvířatech. Na základě podobnosti sekvence lze řadu živočišných hemových peroxidáz kategorizovat jako členy nadčeledi: myeloperoxidáza (MPO); eosinofilní peroxidáza (EPO); laktoperoxidáza (LPO); peroxidáza štítné žlázy (TPO); prostaglandin H syntáza (PGHS); a peroxidasin.[2][3][4]

Funkce

Myeloperoxidáza (MPO) hraje hlavní roli v mikrobicidním systému závislém na kyslíku neutrofily. EPO z eosinofilních granulocytů se účastní imunologických reakcí a potencuje produkci faktoru nekrotizujícího nádory (TNF) a uvolňování peroxidu vodíku makrofágy z lidských monocytů.[5][6] MPO (a možná EPO) primárně používají Cl−ionty a H2Ó2 za vzniku kyseliny chlorné (HOCl), která může účinně ničit bakterie nebo parazity. V vylučovaných tekutinách LPO katalyzuje oxidaci thiokyanátových iontů (SCN−) H2Ó2, produkující slabé oxidační činidlo hypothiokyanit (OSCN−), který má bakteriostatickou aktivitu.[7] TPO používá I− ionty a H2Ó2 generovat jód a hraje ústřední roli v biosyntéze hormony štítné žlázy T3 a T4. Myeloperoxidáza (PDB: 1 den) Například sídlí v lidském jádru a lysozomu a působí jako obranná reakce na oxidační stres a brání apoptóze buňky.[1]

Struktura

Byly hlášeny 3D struktury MPO a PGHS. MPO je homodimer: každý monomer sestává z lehkého (A nebo B) a těžkého (C nebo D) řetězce, který je výsledkem posttranslační excize 6 zbytků ze společného prekurzoru. Monomery jsou spojeny jediným interřetězcovým disulfidem. Každý monomer obsahuje vázaný iont vápníku.[8] PGHS existuje jako symetrický homodimer, jehož každý monomer se skládá ze 3 domén: modul podobný N-terminálnímu epidermálnímu růstovému faktoru (EGF); doména vázající membránu; a velkou C-koncovou katalytickou doménu obsahující cyklooxygenázu a aktivní místa peroxidázy. Katalytická doména vykazuje nápadnou strukturální podobnost s MPO. Obrázek v horní části této stránky je příkladem Myeloperoxidázy 1dnu odvozené z rentgenové difrakce s rozlišením 1,85 angstromu.[1]

Aktivní stránky

Aktivní místo cyklooxygenázy, které katalyzuje tvorbu prostaglandinu G2 (PGG2) z kyselina arachidonová, se nachází na vrcholu dlouhého hydrofobního kanálu, který sahá od membránové vazebné domény ke středu molekuly. Aktivní místo peroxidázy, které katalyzuje redukci PGG2 na PGH2, se nachází na druhé straně molekuly, ve vazebném místě pro hem.[9] MPO i katalytická doména PGHS jsou převážně alfa-helikální, 19 helixů je identifikováno jako topologicky a prostorově ekvivalentní; PGHS obsahuje 5 dalších N-koncových šroubovic, které nemají ekvivalent v MPO. V obou proteinech jsou tři Asn zbytky v každém monomeru glykosylovány.

Lidské proteiny obsahující tuto doménu

Následuje seznam lidských proteinů obsahujících tuto doménu:[10]

DUOX1; DUOX2; EPX; LPO; MPO; PTGS1; PTGS2; PXDNL; TPO

Reference

  1. ^ A b C PDB: 1 den​; Blair-Johnson M, Fiedler T, Fenna R (listopad 2001). "Lidská myeloperoxidáza: struktura komplexu kyanidu a jeho interakce s bromidovými a thiokyanátovými substráty v rozlišení 1,9 A". Biochemie. 40 (46): 13990–7. doi:10.1021 / bi0111808. PMID  11705390.
  2. ^ Nelson RE, Fessler LI, Takagi Y, Blumberg B, Keene DR, Olson PF, Parker CG, Fessler JH (1994). „Peroxidasin: nový protein s enzymovou matricí vývoje Drosophila“. EMBO J.. 13 (15): 3438–3447. doi:10.1002 / j.1460-2075.1994.tb06649.x. PMC  395246. PMID  8062820.
  3. ^ Poulos TL, Li H (1994). „Strukturální variace v hemových enzymech: srovnávací analýza peroxidázových a krystalických struktur P450“. Struktura. 2 (6): 461–464. doi:10.1016 / S0969-2126 (00) 00046-0. PMID  7922023.
  4. ^ Kimura S, Ikeda-Saito M (1988). „Lidská myeloperoxidáza a peroxidáza štítné žlázy, dva enzymy se samostatnými a odlišnými fyziologickými funkcemi, jsou evolučně příbuznými členy stejné genové rodiny“. Proteiny. 3 (2): 113–120. doi:10,1002 / prot. 340030206. PMID  2840655.
  5. ^ Kimura S, Hong YS, Kotani T, Ohtaki S, Kikkawa F (1989). "Struktura lidského genu pro peroxidázu štítné žlázy: srovnání a vztah k lidskému genu pro myeloperoxidázu". Biochemie. 28 (10): 4481–4489. doi:10.1021 / bi00436a054. PMID  2548579.
  6. ^ Spessotto P, Dri P, Bulla R, Zabucchi G, Patriarca P (1995). „Lidská eosinofilní peroxidáza zvyšuje faktor nekrózy nádorů a uvolňování peroxidu vodíku makrofágy z lidských monocytů“. Eur. J. Immunol. 25 (5): 1366–1373. doi:10.1002 / eji.1830250535. PMID  7774640.
  7. ^ Wever R, Kast WM, Kasinoedin JH, Boelens R (1982). „Peroxidace thiokyanátu katalyzovaná myeloperoxidázou a laktoperoxidázou“. Biochim. Biophys. Acta. 709 (2): 212–219. doi:10.1016/0167-4838(82)90463-0. PMID  6295491.
  8. ^ Fenna RE, Zeng J (1992). "Rentgenová krystalová struktura psí myeloperoxidázy v rozlišení 3 A". J. Mol. Biol. 226 (1): 185–207. doi:10.1016/0022-2836(92)90133-5. PMID  1320128.
  9. ^ Picot D, Loll PJ, Garavito RM (1994). „Rentgenová krystalová struktura membránového proteinu prostaglandin H2 syntáza-1“. Příroda. 367 (6460): 243–249. Bibcode:1994Natur.367..243P. doi:10.1038 / 367243a0. PMID  8121489. S2CID  4340064.
  10. ^ Zamocky M, Jakopitsch C, Furtmüller PG, Dunand C, Obinger C (srpen 2008). „Superrodina peroxidáza-cyklooxygenáza: Rekonstruovaný vývoj kritických enzymů vrozeného imunitního systému“. Proteiny. 72 (2): 589–605. doi:10,1002 / prot. 21950. PMID  18247411.

externí odkazy