Миелопероксидаза је хемопротеин са активношћу ензим оксидоредуктазајесте која функционише у ћелијама осим имуног система у борби инвазије микроорганизама и других ћелијских процеса.
Ова лизосомална пероксидаза налази се у гранулоцитима и моноцитима сисара и врши функције у микробицидном систему неутрофила зависног од хидроген пероксида, који су део компонената урођеног имуног одговора.
Приказ структуре ензима миелопероксидазе (Извор: Јавахар Сваминатхан и особље МСД-а у Европском институту за биоинформатику путем Викимедиа Цоммонса)
Први пут га је описао Агнер, који је сковао почетни израз "зелена пероксидаза", јер је то ензим са карактеристичном зеленом бојом.
Нешто касније његово име је промењено у мијелопероксидаза, пошто је ензим карактеристичан за ћелије које припадају миелоидним лозовима из коштане сржи и присутан је у различитим везивним ткивима тела неких животиња.
Поред своје функције у имунолошком систему за борбу против инвазивних микроорганизама, продукти реакција које катализује мијелопероксидаза изазивају оштећење ткива током различитих упалних реакција.
Његова активност је такође повезана са еволуцијом неких кардиоваскуларних болести и током фаза иницирања, ширења и компликација атеросклеротских процеса, што се користи за дијагностику и терапијску интервенцију ових патологија.
карактеристике
Каталитичка функција миелопероксидазе заснива се на оксидацији два електрона Цл-јона, чиме се постиже стварање ХОЦл или хипохлорне киселине која, када их организми гутају, токсично и чак може бити смртоносна.
Овај ензим је посебно богат у примарним азурофилним гранулама у цитоплазми полиморфонуклеарних леукоцита, где представља више од 3% тежине ових ћелија. Такође се налази у људским моноцитима, али не и у макрофазима ткива.
Мијелопероксидаза је кодирана геном од 2.200 базних парова (2.2 кб), који је одговоран за синтезу пептида претходника 745 аминокиселинских остатака.
У људи се овај ген налази на хромозому 17, у пределу 12-23 дуге руке, и садржи 12 ексона и 11 интрона.
Синтеза овог протеина дешава се у промеелоцитној фази диференцијације ћелија мијелоидне лозе и његова пост-транслациона прерада одвија се између ендоплазматског ретикулума, Голгијевог комплекса и плазма мембране.
Уграђивање протеинске групе хеме одвија се независно од пост-транслационе обраде неактивног прекурсорског протеина.
Структура
Мијелопероксидаза се синтетише као протеин гликозилираног прекурсора (са деловима угљених хидрата) од око 90 кДа. Након тога се цепа у два ланца: тежак (55-60 кДа) и лаки (10-15 кДа).
Зрели протеин се састоји од два тешка и два лагана ланца, који формирају 120-160 кДа тетрамер, са две идентичне протетске групе у сваком тетрамеру.
Тешки ланац је дугачак 467 аминокиселина и налази се на Ц-крају протеина, док је лаки ланац са 108 остатака.
У полиморфонуклеарним леукоцитима су описане најмање три изоформе овог ензима, познате као И, ИИ и ИИИ, а у ћелијама промеелоцитних тумора ХЛ-60 (прекурсорске ћелије) описане су четири, назване ИА, ИБ, ИИ и ИИИ.
Полиморфонуклеарне мијелопероксидазе типа И, ИИ и ИИИ имају молекулске масе од 120, 115, односно 110 кДа, и њихов састав аминокиселина не варира значајно. Имају висок удио остатака аспартата, глутамата, леуцина и пролина, као и амино шећера Н-ацетилглукозамин у сахаридном делу.
Протетска група ових ензима садржи атоме гвожђа и садржај овог метала варира у зависности од животињских врста које се проучавају. Сматра се да је ова група ковалентно везана за тешке подјединице структуре, што је важно за ензиматску активност.
Карактеристике
Мијелопероксидаза је део онога што је познато као „систем мијелопероксидазе“, а делује током фагоцитозе инвазивних микроорганизама, коју прате различите оксидативне реакције, пошто су део фагоцитних вакуола.
Овај систем мијелопероксидазе је укључен у елиминацију бактерија, вируса, паразита и гљивица.
Компоненте система су ензим мијелопероксидаза, хидроген пероксид и фактор који оксидира попут халогенида. Водиков пероксид настаје током дисања путем интермедијалних супероксидних аниона.
Овај пероксид је способан да реагира са мијелопероксидазом да би се формирало оно што је познато као једињење И, које може да "напада" различите халогениде. Када једињење И реагује са другим молекулама даваоца електрона, оно постаје једињење ИИ, али једињење ИИ није способно да реагује са халидима.
Халогениди које једињење које ја користим могу бити хлориди, бромиди, јодиди и псеудо-халогенид тиоцијанат; Најчешћи од ових ензима, према ин виво експериментима, су хлориди који, једном прерадјени мијелопероксидазом, трансформишу се у хипохлорну киселину и друге деривате, који су моћни "гермицидни" молекули.
Остале реакције катализиране истим ензимом стварају слободне хидроксилне радикале, „синглетне“ атоме кисеоника, који нису ништа друго до атоми кисеоника у побуђеном стању, и озон (О3), све са бактерицидним активностима.
У развоју болести
Ензим мијелопероксидаза је укључен у промоцију и ширење атеросклерозе, јер појачава оксидативни потенцијал водоник пероксида стварајући снажне оксиданте који могу утицати на различита фенолна једињења.
Ове реактивне врсте су укључене у појаву лезија ткива које настају током великог броја запаљенских стања.
Повећање системских нивоа овог ензима користи се као дијагностички маркер постојања коронарних болести и других важних срчаних стања.
Поред повезаности са неким срчаним болестима, оштећења миелопероксидазе преводе се и у имуно патолошка стања, јер оштећења у њеној бактерицидној активности могу резултирати опасним и акутним системским инфекцијама.
Референце
- Кимура, С., Икеда-саито, М. (1988). Људска мијелопероксидаза и пероксидаза штитњаче, два ензима с одвојеним и јасним физиолошким функцијама, еволуцијски су повезани из исте породице гена. Протеини: структура, функција и биоинформатика, 3, 113–120.
- Клебанофф, СЈ (1999). Миелоперокидасе. Фагоцитни антимикробни системи, 111 (5), 383–389.
- Клебанофф, СЈ (2005). Мијелопероксидаза: пријатељ и непријатељ. Јоурнал оф Леукоците Биологи, 77, 598–625.
- Коеффлер, П., Раниард, Ј., и Пертцхецк, М. (1985). Мијелопероксидаза: њена структура и експресија током мијелоидне диференцијације. Крв, 65 (2), 484–491.
- Ницхоллс, СЈ, Хазен, СЛ, Ницхоллс, СЈ и Хазен, СЛ (2005). Мијелопероксидаза и кардиоваскуларна болест. Артериосклероза, тромбоза и васкуларна биологија, 25, 1102–1111.
- Тоблер, А., Коефтер, ХП (1991). Мијелопероксидаза: Локализација, структура и функција. Ин Биоцхемистри Блоод Целл (стр. 255-288). Нев Иорк: Пленум Пресс.