myeloperoxidaseเป็น hemoprotein กับกิจกรรมของเอนไซม์ oxidoreductase ซึ่งฟังก์ชั่นในเซลล์อื่นที่ไม่ใช่ระบบภูมิคุ้มกันเพื่อต่อสู้จุลินทรีย์ที่บุกรุกและกระบวนการโทรศัพท์มือถืออื่น ๆ
lysosomal peroxidase นี้พบได้ใน granulocytes และ monocytes ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและทำหน้าที่ในระบบฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ที่ขึ้นกับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ของนิวโทรฟิลซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของส่วนประกอบของการตอบสนองของภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด
การเป็นตัวแทนโครงสร้างของเอนไซม์ Myeloperoxidase (ที่มา: Jawahar Swaminathan และเจ้าหน้าที่ MSD ที่ European Bioinformatics Institute ผ่าน Wikimedia Commons)
Agner ได้รับการอธิบายเป็นครั้งแรกซึ่งเป็นผู้บัญญัติศัพท์เริ่มต้นว่า "green peroxidase" เนื่องจากเป็นเอนไซม์ที่มีลักษณะเป็นสีเขียว
ในเวลาต่อมาชื่อของมันถูกเปลี่ยนเป็น myeloperoxidase เนื่องจากเป็นลักษณะของเอนไซม์ของเซลล์ที่อยู่ในวงศ์ตระกูล myeloid จากไขกระดูกและมีอยู่ในเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่แตกต่างกันของร่างกายของสัตว์บางชนิด
นอกเหนือจากหน้าที่ในระบบภูมิคุ้มกันเพื่อต่อสู้กับจุลินทรีย์ที่บุกรุกแล้วผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาที่เร่งปฏิกิริยาโดย myeloperoxidase ยังก่อให้เกิดความเสียหายของเนื้อเยื่อในระหว่างปฏิกิริยาการอักเสบต่างๆ
กิจกรรมของมันยังเกี่ยวข้องกับวิวัฒนาการของโรคหัวใจและหลอดเลือดและในช่วงเริ่มต้นการขยายพันธุ์และระยะแทรกซ้อนของกระบวนการ atherosclerotic ซึ่งใช้ในการวินิจฉัยและการแทรกแซงการรักษาของโรคเหล่านี้
ลักษณะเฉพาะ
ฟังก์ชันการเร่งปฏิกิริยาของ myeloperoxidase ขึ้นอยู่กับการเกิดออกซิเดชันของอิเล็กตรอนสองตัวของ Cl- ไอออนเพื่อให้เกิดการก่อตัวของ HOCl หรือกรดไฮโปคลอรัสซึ่งเมื่อกินเข้าไปในสิ่งมีชีวิตจะเป็นพิษและอาจถึงแก่ชีวิตได้
เอนไซม์นี้มีมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแกรนูล azurophilic หลักในไซโตพลาสซึมของเม็ดเลือดขาวชนิดโพลีมอร์โฟโนนิวเคลียร์ซึ่งมีน้ำหนักมากกว่า 3% ของน้ำหนักของเซลล์เหล่านี้ นอกจากนี้ยังพบใน monocytes ของมนุษย์ แต่ไม่พบในเนื้อเยื่อขนาดใหญ่
Myeloperoxidase ถูกเข้ารหัสโดยยีน 2,200 คู่เบส (2.2 กิโลไบต์) ซึ่งทำหน้าที่ในการสังเคราะห์เปปไทด์สารตั้งต้นของกรดอะมิโน 745 ตัว
ในมนุษย์ยีนนี้ตั้งอยู่บนโครโมโซม 17 ในภูมิภาค 12-23 ของแขนยาวและมี 12 เอ็กซอนและ 11 อินตรอน
การสังเคราะห์โปรตีนนี้เกิดขึ้นในระยะ promyelocytic ของความแตกต่างของเซลล์ของเชื้อสายไมอีลอยด์และกระบวนการหลังการแปลเกิดขึ้นระหว่างเรติคูลัมเอนโดพลาสมิกคอมเพล็กซ์กอลจิและเมมเบรนในพลาสมา
การรวมตัวของกลุ่มเทียมฮีมเกิดขึ้นโดยไม่ขึ้นกับกระบวนการหลังการแปลของโปรตีนสารตั้งต้นที่ไม่ได้ใช้งาน
โครงสร้าง
Myeloperoxidase ถูกสังเคราะห์เป็นโปรตีนสารตั้งต้นของไกลโคซิล (ที่มีส่วนคาร์โบไฮเดรต) ประมาณ 90 kDa ต่อมาจะแยกออกเป็นสองโซ่: หนัก (55-60 kDa) และไฟ (10-15 kDa)
โปรตีนที่โตเต็มที่ประกอบด้วยโซ่หนักสองเส้นและโซ่เบาสองเส้นรวมกันเป็น tetramer ขนาด 120-160 kDa โดยมีกลุ่มเทียมที่เหมือนกันสองกลุ่มในแต่ละ tetramer
โซ่หนักมีกรดอะมิโน 467 ตัวยาวและอยู่ที่ C-terminus ของโปรตีนในขณะที่โซ่แสงประกอบด้วย 108 สิ่งตกค้าง
มีการอธิบายไอโซฟอร์มอย่างน้อยสามชนิดของเอนไซม์นี้ในเม็ดเลือดขาวชนิดโพลีมอร์โฟนิวเคลียที่รู้จักกันในชื่อ I, II และ III และในเซลล์เนื้องอกโปรเมียโลไซติก HL-60 (เซลล์สารตั้งต้น) สี่ชนิดได้รับการอธิบายชื่อ IA, IB, II และ III
Polymorphonuclear type I, II และ III myeloperoxidases มีน้ำหนักโมเลกุล 120, 115 และ 110 kDa ตามลำดับและองค์ประกอบของกรดอะมิโนไม่แตกต่างกันมากนัก มีสารแอสพาเทตกลูตาเมตลิวซีนและโปรลีนตกค้างในสัดส่วนที่สูงเช่นเดียวกับน้ำตาลอะมิโน N-acetylglucosamine ในส่วนของแซคคาไรด์
กลุ่มเทียมของเอนไซม์เหล่านี้มีอะตอมของเหล็กและเนื้อหาของโลหะนี้แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของสัตว์ที่ศึกษา กลุ่มนี้คิดว่าติดโควาเลนต์กับหน่วยย่อยที่หนักของโครงสร้างซึ่งมีความสำคัญต่อการทำงานของเอนไซม์
คุณสมบัติ
Myeloperoxidase เป็นส่วนหนึ่งของสิ่งที่เรียกว่า“ myeloperoxidase system” และทำหน้าที่ระหว่าง phagocytosis ของจุลินทรีย์ที่บุกรุกซึ่งมาพร้อมกับปฏิกิริยาออกซิเดชั่นต่างๆเนื่องจากเป็นส่วนหนึ่งของ phagocytic vacuoles
ระบบ myeloperoxidase นี้เกี่ยวข้องกับการกำจัดแบคทีเรียไวรัสปรสิตและเชื้อรา
ส่วนประกอบของระบบ ได้แก่ เอนไซม์ myeloperoxidase ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และปัจจัยที่ออกซิไดซ์เช่นเฮไลด์ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ถูกผลิตขึ้นในระหว่างการหายใจผ่านแอนไอออนซุปเปอร์ออกไซด์ระดับกลาง
เปอร์ออกไซด์นี้สามารถทำปฏิกิริยากับ myeloperoxidase เพื่อสร้างสิ่งที่เรียกว่าสารประกอบ I ซึ่งสามารถ "โจมตี" ไลด์ที่แตกต่างกันได้ เมื่อสารประกอบ I ทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของผู้บริจาคอิเล็กตรอนอื่นมันจะกลายเป็นสารประกอบ II แต่สารประกอบ II ไม่สามารถทำปฏิกิริยากับเฮไลด์ได้
เฮไลด์ที่เป็นสารประกอบที่ฉันใช้อาจเป็นคลอไรด์โบรไมด์ไอโอไดด์และไทโอไซยาเนตหลอก ที่พบมากที่สุดโดยเอนไซม์เหล่านี้ตามการทดลองในร่างกายคือคลอไรด์ซึ่งเมื่อผ่านกระบวนการ myeloperoxidase แล้วจะเปลี่ยนเป็นกรดไฮโปคลอรัสและอนุพันธ์อื่น ๆ ซึ่งเป็นโมเลกุล "ฆ่าเชื้อโรค" ที่ทรงพลัง
ปฏิกิริยาอื่น ๆ ที่เร่งปฏิกิริยาโดยเอนไซม์เดียวกันจะสร้างอนุมูลอิสระไฮดรอกซิลอะตอมออกซิเจน "เสื้อกล้าม" ซึ่งไม่มีอะไรมากไปกว่าอะตอมของออกซิเจนในสภาวะตื่นเต้นและโอโซน (O3) ทั้งหมดนี้มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย
ในการพัฒนาของโรค
เอนไซม์ myeloperoxidase มีส่วนร่วมในการส่งเสริมและแพร่กระจายของหลอดเลือดเนื่องจากจะขยายศักยภาพในการออกซิเดชั่นของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์โดยการผลิตสารออกซิแดนท์ที่มีประสิทธิภาพซึ่งสามารถส่งผลต่อสารประกอบฟีนอลิกที่แตกต่างกัน
สายพันธุ์ที่มีปฏิกิริยาเหล่านี้มีส่วนเกี่ยวข้องกับลักษณะของแผลของเนื้อเยื่อที่เกิดขึ้นระหว่างสภาวะการอักเสบที่หลากหลาย
การเพิ่มขึ้นของระดับระบบของเอนไซม์นี้ถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้การวินิจฉัยการมีอยู่ของโรคหลอดเลือดหัวใจและโรคหัวใจที่สำคัญอื่น ๆ
นอกเหนือจากความสัมพันธ์กับโรคหัวใจบางชนิดแล้วข้อบกพร่องใน myeloperoxidase ยังแปลเป็นเงื่อนไขทางพยาธิวิทยาภูมิคุ้มกันเนื่องจากข้อบกพร่องในกิจกรรมฆ่าเชื้อแบคทีเรียอาจส่งผลให้เกิดการติดเชื้อในระบบที่เป็นอันตรายและเฉียบพลัน
อ้างอิง
- Kimura, S. , & Ikeda-saito, M. (1988). Human Myeloperoxidase และ Thyroid Peroxidase สองเอนไซม์ที่มีหน้าที่ทางสรีรวิทยาที่แยกจากกันและแตกต่างกันเป็นสมาชิกที่เกี่ยวข้องกับวิวัฒนาการของตระกูลยีนเดียวกัน โปรตีน: โครงสร้างฟังก์ชันและชีวสารสนเทศศาสตร์, 3, 113–120
- Klebanoff, SJ (1999). myeloperoxidase Phagocyte Antimicrobial Systems, 111 (5), 383–389
- Klebanoff, SJ (2005). Myeloperoxidase: เพื่อนและศัตรู วารสาร Leukocyte Biology, 77, 598–625
- Koeffler, P. , Ranyard, J. , & Pertcheck, M. (1985). Myeloperoxidase: โครงสร้างและการแสดงออกระหว่างความแตกต่างของ Myeloid เลือด, 65 (2), 484–491
- Nicholls, SJ, Hazen, SL, Nicholls, SJ, & Hazen, SL (2005) Myeloperoxidase และโรคหัวใจและหลอดเลือด Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology, 25, 1102–1111
- Tobler, A. , & Koefter, HP (1991). Myeloperoxidase: การแปลโครงสร้างและหน้าที่ ในชีวเคมีของเซลล์เม็ดเลือด (หน้า 255-288). นิวยอร์ก: Plenum Press