Гем-зависимые пероксидазы животных представляют собой семейство пероксидаз .
Гем-зависимая пероксидаза животных | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | ||||||||
Символ | Ан_пероксидаза | |||||||
Pfam | PF03098 | |||||||
ИнтерПро | IPR019791 | |||||||
PROSITE | PDOC00394 | |||||||
SCOP2 | 1 мл / ОБЪЕМ / СУПФАМ | |||||||
OPM суперсемейство | 36 | |||||||
Белок OPM | 1q4g | |||||||
CDD | cd05396 | |||||||
|
Пероксидазы содержатся в бактериях, грибах, растениях и животных. На основании сходства последовательностей ряд пероксидаз гема животных можно отнести к категории членов суперсемейства: миелопероксидаза (MPO); пероксидаза эозинофилов (ЭПО); лактопероксидаза (ПОЛ); пероксидаза щитовидной железы (ТПО); простагландин H-синтаза (PGHS); и пероксидазин. [2] [3] [4]
Функция
Миелопероксидаза (МПО) играет важную роль в кислородзависимой микробицидной системе нейтрофилов . ЭПО из эозинофильных гранулоцитов участвует в иммунологических реакциях и усиливает выработку фактора некроза опухоли (TNF) и высвобождение перекиси водорода макрофагами, происходящими из моноцитов человека. [5] [6] MPO (и, возможно, EPO) в основном используют ионы Cl - и H 2 O 2 для образования хлорноватистой кислоты (HOCl), которая может эффективно убивать бактерии или паразитов. В секретируемых жидкостях ПОЛ катализирует окисление тиоцианат-ионов (SCN - ) H 2 O 2 , образуя слабый окислитель гипотиоцианит (OSCN - ), который обладает бактериостатической активностью. [7] ТПО использует ионы I - и H 2 O 2 для образования йода и играет центральную роль в биосинтезе гормонов щитовидной железы Т 3 и Т 4 . Миелопероксидаза ( PDB : 1dnu ), например, находится в ядре и лизосомах человека и действует как защитная реакция на окислительный стресс, предотвращая апоптоз клетки. [1]
Состав
Сообщалось о трехмерных структурах MPO и PGHS. MPO является гомодимером: каждый мономер состоит из легкой (A или B) и тяжелой (C или D) цепи, полученной в результате посттрансляционного вырезания 6 остатков из общего предшественника. Мономеры связаны одним межцепочечным дисульфидом. Каждый мономер включает связанный ион кальция. [8] PGHS существует в виде симметричного гомодимера, каждый мономер которого состоит из 3-х доменов: N-концевого модуля, подобного эпидермальному фактору роста (EGF); мембранно-связывающий домен; и большой C-концевой каталитический домен, содержащий активные центры циклооксигеназы и пероксидазы. Каталитический домен демонстрирует поразительное структурное сходство с MPO. Изображение вверху этой страницы представляет собой пример миелопероксидазы 1dnu, полученный с помощью дифракции рентгеновских лучей с разрешением 1,85 ангстрем. [1]
Активный сайт
Активный центр циклооксигеназы, который катализирует образование простагландина G2 (PGG2) из арахидоновой кислоты , находится на вершине длинного гидрофобного канала, простирающегося от домена связывания с мембраной к центру молекулы. Активный центр пероксидазы, который катализирует восстановление PGG2 до PGH2, расположен на другой стороне молекулы, в сайте связывания гема. [9] И MPO, и каталитический домен PGHS в основном альфа-спиральные, 19 спиралей идентифицированы как топологически и пространственно эквивалентные; PGHS содержит 5 дополнительных N-концевых спиралей, не имеющих эквивалента в MPO. В обоих белках гликозилированы три остатка Asn в каждом мономере.
Белки человека, содержащие этот домен
Ниже приводится список белков человека, содержащих этот домен: [10]
DUOX1 ; DUOX2 ; EPX ; LPO ; МПО ; ПТГС1 ; ПТГС2 ; PXDNL ; TPO
Рекомендации
- ^ a b c PDB : 1dnu ; Блэр-Джонсон М., Фидлер Т., Фенна Р. (ноябрь 2001 г.). «Миелопероксидаза человека: структура цианидного комплекса и его взаимодействие с бромидными и тиоцианатными субстратами с разрешением 1,9 A». Биохимия . 40 (46): 13990–7. DOI : 10.1021 / bi0111808 . PMID 11705390 .
- ^ Нельсон Р.Э., Фесслер Л.И., Такаги Ю., Блумберг Б., Кин Д.Р., Олсон П.Ф., Паркер К.Г., Фесслер Дж. Х. (1994). «Пероксидазин: новый ферментно-матричный белок развития дрозофилы» . EMBO J . 13 (15): 3438–3447. DOI : 10.1002 / j.1460-2075.1994.tb06649.x . PMC 395246 . PMID 8062820 .
- ^ Поулос Т.Л., Ли Х. (1994). «Структурные вариации гемовых ферментов: сравнительный анализ кристаллических структур пероксидазы и P450» . Структура . 2 (6): 461–464. DOI : 10.1016 / S0969-2126 (00) 00046-0 . PMID 7922023 .
- ^ Кимура С., Икеда-Сайто М. (1988). «Человеческая миелопероксидаза и тироидпероксидаза, два фермента с отдельными и разными физиологическими функциями, являются эволюционно связанными членами одного и того же семейства генов». Белки . 3 (2): 113–120. DOI : 10.1002 / prot.340030206 . PMID 2840655 . S2CID 29575992 .
- ^ Кимура С., Хонг Ю.С., Котани Т., Отаки С., Киккава Ф. (1989). «Структура гена тироидной пероксидазы человека: сравнение и связь с геном миелопероксидазы человека». Биохимия . 28 (10): 4481–4489. DOI : 10.1021 / bi00436a054 . PMID 2548579 .
- ^ Спессотто П., Дри П., Булла Р., Забуччи Г., Патриарка П. (1995). «Пероксидаза эозинофилов человека усиливает фактор некроза опухоли и высвобождение перекиси водорода макрофагами, происходящими из моноцитов человека». Евро. J. Immunol . 25 (5): 1366–1373. DOI : 10.1002 / eji.1830250535 . PMID 7774640 . S2CID 33362887 .
- ^ Вевер Р., Каст В.М., Касиноедин Дж. Х., Боеленс Р. (1982). «Перекисное окисление тиоцианата, катализируемое миелопероксидазой и лактопероксидазой». Биохим. Биофиз. Acta . 709 (2): 212–219. DOI : 10.1016 / 0167-4838 (82) 90463-0 . PMID 6295491 .
- ^ Фенна Р.Э., Цзэн Дж. (1992). «Рентгеновская кристаллическая структура собачьей миелопероксидазы при разрешении 3 A». J. Mol. Биол . 226 (1): 185–207. DOI : 10.1016 / 0022-2836 (92) 90133-5 . PMID 1320128 .
- ^ Пико Д., Лолл П.Дж., Гаравито Р.М. (1994). «Рентгеновская кристаллическая структура мембранного белка простагландин Н2 синтазы-1». Природа . 367 (6460): 243–249. Bibcode : 1994Natur.367..243P . DOI : 10.1038 / 367243a0 . PMID 8121489 . S2CID 4340064 .
- ^ Zamocky M, Jakopitsch C, Furtmüller PG, Dunand C, Obinger C (август 2008 г.). «Суперсемейство пероксидазы-циклооксигеназы: реконструированная эволюция критических ферментов врожденной иммунной системы». Белки . 72 (2): 589–605. DOI : 10.1002 / prot.21950 . PMID 18247411 . S2CID 19832239 .
Внешние ссылки
- Дананд С. "PeroxiBase - база данных пероксидазы" . Швейцарский институт биоинформатики . Архивировано из оригинального 13 октября 2008 года . Проверено 21 ноября 2008 .
- C Фрэнк. "Анализ MolProbity Ramachandran, 1dnu" . PDB. Архивировано из оригинала на 2012-10-12 . Проверено 21 ноября 2008 .