Syklo -oksigenaasityypit, reaktio, estäjät

Se syklooksigenaasit (Coxs), joka tunnetaan myös nimellä prostaglandiini H -syntaasi tai prostaglandiini -endoperoksidisynteesat, ovat oksygenaasirasvahappoentsyymejä, jotka kuuluvat myeloperoksidaasin superperheeseen ja löytyvät kaikista selkärankaisista eläimistä.

Syboksigenaasit ovat bifunktionaalisia entsyymejä, koska niillä on kaksi erilaista katalyyttistä aktiivisuutta: yksi syklooksigenaasia ja toinen peroksidaasi, jotka antavat niiden katalysoida Bis-hapetus ja arakidonihapon pelkistys prostaglandiinin muodostamiseksi.

Katalisoitu reaktio sykloksigenaasientsyymien kanssa (lähde: Pancrat [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)] Wikimedia Commonsin kautta)

Niitä ei ole löydetty kasveista, hyönteistä tai yksisoluisista organismeista, vaan selkärankaisten soluissa nämä entsyymit, vesikkelit jne.

Syklooksigenaasien syntetisoimien tuotteiden ensimmäiset havainnot tehtiin siemenesteissä, joten alun perin ajateltiin, että se oli eturauhasen tuotettuja aineita, minkä vuoksi niitä kutsuttiin "prostaglandiineiksi".

Nykyään tiedetään, että prostaglandiinit syntetisoidaan kaikissa selkärankaisten eläinten kudoksissa ja jopa organismeissa, joilla ei ole eturauhanen ja että näiden molekyylien eri isomeereilla on erilaisia ​​toimintoja erilaisissa fysiologisissa ja patologisissa prosesseissa, kuten kuume, herkkyys Herkkyys kipulle tai algeille, tulehdukselle, tromboosille, mytogeneesille, verisuonten laajenemiselle ja verisuonten supistumiselle, ovulaatiolle. munuaisten toiminta jne.

[TOC]

Kaverit

Selkärankaisten eläinten välisten kahden tyyppisten syklooksigenaasien olemassaolo on raportoitu. Ensimmäinen löydettävä ja puhdistettu tunnetaan nimellä Cox-1 tai yksinkertaisesti Cox, ja se puhdistettiin ensimmäisen kerran vuonna 1976 lampaan ja lehmien siemenvesikkeleistä.

Toinen sykloksigenaasi, joka löydettiin eukaryootien joukosta, oli COX-2, vuonna 1991. Tähän päivään mennessä on todistettu, että kaikilla selkärankaisilla eläimillä, mukaan lukien rustokalat, luukalat, linnut ja nisäkkäät, on kaksi geeniä, jotka koodaavat Cox -entsyymejä.

Se voi palvella sinua: Sienien kierto: Ravinteet, Aineet, Osmoregulation

Yksi heistä, COX-1, koodaa syklooksigenaasi 1: lle, joka on konstitutiivinen, kun taas geeni COX-2 koodaa indusoitavaa syklooksigenaasia.

Sekä geenien että niiden entsymaattisten tuotteiden ominaisuudet

COX-1- ja COX-2-entsyymit ovat melko samankaltaisia, mikä ymmärretään 60-65%: n samankaltaisuutena sen aminohapposekvenssien välillä.

Geenit COX-1 Ortologit (eri lajien geenit, joilla on sama alkuperää) kaikissa selkärankaisten eläinten lajeissa tuottavat COX-1-proteiineja, joilla on jopa 95% niiden aminohapposekvenssien identiteetistä, mikä on totta myös ortologeille COX-2, joiden tuotteilla on 70–90% identiteetti.

Cnidarialaisilla ja ascidioilla on myös kaksi geeniä Koox, Mutta nämä eroavat muista eläimistä, joten jotkut kirjoittajat olettavat, että nämä geenit olisivat voineet syntyä riippumattomissa päällekkäisyyksissä samasta yhteisestä esi -isästä.

COX-1

Geeni Koox-1 painaa noin 22 kb ja ilmaistaan ​​konstitutiivisesti Cox-1-proteiinin koodaamiseksi, jolla on noin 600 aminohappojätettä ennen prosessointia, koska siinä on hydrofobinen signaalipeptidi sen jälkeen, kun poisto maksaa noin 576 aminohappoa proteiinia.

Tämä proteiini on pääasiassa endoplasmisessa retikulumissa ja sen yleinen rakenne on homodimeerin muodossa, toisin sanoen kaksi identtistä polypeptidiketjua, jotka liittyvät aktiivisen proteiinin muodostamiseen.

COX-2

Geeni Koox-Toisaalta 2 painaa noin 8 kb ja sen ekspression aiheuttavat sytokiinit, kasvutekijät ja muut aineet. Tämä koodaa COX-2-entsyymiä, joka sillä on, mukaan lukien signaalipeptidi, 604 aminohappojäte ja 581 prosessoinnin jälkeen.

Voi palvella sinua: anaerobinen hengitys

Tämä entsyymi on myös homodimeerinen ja on endoplasmisen retikulumin ja ydinpakettien välillä.

Tyypin 2 sykloksigenaasin (COX-2) molekyylirakenne (lähde: sytokromi c englanniksi wikipedialla [CC BY-Sa 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)] Wikimedia Commonsin kautta)

Niiden rakenteiden analyysistä on määritetty, että Cox-1 ja Cox-2-entsyymi englanti Epidermaalinen kasvutekijä-A.

Tässä moduulissa on erittäin säilyneitä disulfidisidoksia tai siltoja, jotka toimivat ”dimerisaatiodomeenina” kunkin homodimeerisen entsyymin kahden polypeptidin välillä.

Proteiineilla on myös amfaattisia potkureita, jotka helpottavat ankkurointia johonkin kalvokerrokseen. Lisäksi molempien katalyyttisellä domeenilla on kaksi aktiivista kohtaa, toisessa syklo -oksigenaasiaktiivisuus ja toinen peroksidaasiaktiivisuudella.

Molemmat entsyymit ovat erittäin säilyneitä proteiineja, jotka ovat erilaisten lajien joukossa vähän merkittäviä eroja dimeroitumisen ja liiton suhteen kalvoon, samoin kuin niiden katalyyttisten domeenien joitain ominaisuuksia.

Cox -proteiineilla on lisäksi glykosylaatiokohtia, jotka ovat välttämättömiä niiden toimintaan ja jotka ovat ehdottomasti säilyneitä.

Reaktio

Sykloksygenaasientsyymit 1 ja 2 ovat vastuussa prostaglandiinin biosynteesin kahden ensimmäisen vaiheen katalysoinnista, jotka alkavat arakidonihapon muuntamisesta prostaglandiinien esiasteiksi, jotka tunnetaan nimellä hydroperoxi-endoperoksidi PGG2.

Jotta nämä entsyymit voivat käyttää toimintojaan, ne on ensin aktivoitava prosessin avulla, joka riippuu niiden peroksidaasiaktiivisuudesta. Toisin sanoen sen pääaktiivisuus riippuu peroksidisubstraatin (aktiivisen peroksidaasikohdan välittämän) pelkistyksestä siten, että kofaktorina toimivaan HEMO -ryhmään liittyvän raudan hapettuminen tapahtuu raudan hapetus.

Se voi palvella sinua: Monera Kingdom: Ominaisuudet, luokittelu ja esimerkit

Hemo -ryhmän hapettuminen aiheuttaa tyrosiliradikaalin muodostumisen aktiivisen kohdan syklo -oksigenaasissa, joka aktivoi entsyymin ja edistää syklo -oksigenaasireaktion aloittamista. Tämä aktivointireaktio voi tapahtua vain kerran, koska tyrosiliradikaali regeneroituu reitin viimeisen reaktion aikana.

Estäjät

Syklooksigenaasit osallistuvat prostaglandiinien synteesiin, jotka ovat hormoneja, joilla on toiminnot suoliston limakalvojen suojaamisessa, verihiutaleiden aggregaatioon ja munuaisten toiminnan säätelyyn, osallistumisen lisäksi tulehduksen, kivun ja kivun ja kuumeeseen.

Ottaen huomioon tosiasia, että nämä entsyymit ovat avain näiden hormonien, etenkin tulehduksellisten prosessien kanssa liittyvän, tuotantoon, monet farmakologiset tutkimukset ovat keskittyneet syklooksigenaasien estämiseen.

Sykloksigenaasin 1 molekyylirakenne, joka on kytketty ibuprofeeniin (lähde: FVasconcellos 5. toukokuuta 2007 [julkinen alue] Wikimedia Commonsin kautta)

Siten on osoitettu, että monien ei-steroidisten anti-inflammatoristen lääkkeiden vaikutusmekanismi liittyy aktiivisen syklooksigenaasin peruuttamattomaan tai palautuvaan (estävään) asetylaatioon näissä entsyymeissä.

Näiden lääkkeiden joukossa ovat piroksikamia, ibuprofeenia, aspiriinia, flurbiprofeenia, diklofenaakkia, naprokseenia ja muita.

Viitteet

1. Botting, r. M. (2006). Syklooksigenaasien estäjät: mekanismit, selektiivisyys ja käyttö. Journal of Physiology and Farmacology, 57, 113.
2. Chandrasekharan, n. V., & Simmons, D. Lens. (2004). Syklooksigenaasit. Genomin biologia, 5 (9), 241.
3. Fitzpatrick, f. -Lla. (2004). Syklooksigenaasientsyymit: säätely ja toiminta. Nykyinen farmaseuttinen suunnittelu, 10 (6), 577-588.
4. Kundu, n., Smyth, m. J -., Samsel, L., & Fulton,. M. (2002). Syklooksigenaasin estäjät estävät solujen kasvua, lisäävät keramidia ja estävät solusykliä. Rintasyöpätutkimus ja hoito, 76 (1), 57-64.
5. Rauzer, c. -Lla., & Marnett, L. J -. (2009). Syklooksigenaasit: rakenteelliset ja toiminnalliset näkemykset. Journal of Lipid Research, 50 (lisäys), S29-S34.
6. Vane, J. R -., Bakhle, ja. S., & Botting, R. M. (1998). Syklooksigenssit 1 ja 2. Farmakologian ja toksikologian vuosikatsaus, 38 (1), 97-120.