• простагландина биосинтетических процесс • жирных кислот биосинтетических процесс • ответ на окислительный стресс • регуляции клеточной пролиферации • простагландина процесс обмена веществ • регуляции кровяного давления • циклооксигеназы пути • липидного обмена • воспалительная реакция • ксенобиотики метаболический процесс • жирных кислот процесс обмена веществ • окислительно-восстановительного процесс • детоксикация клеточных окислителей
Циклооксигеназы 1 ( ЦОГ-1 ), также известные как простагландин G / H - синтазы 1 , простагландин-синтазы эндопероксид 1 или простагландин Н2 - синтазы 1 , является ферментом , который у человека кодируется PTGS1 геном . [5] [6] У человека это одна из двух циклооксигеназ .
СОДЕРЖАНИЕ
1 История
2 Ген и изоферменты
3 Функция
4 Клиническое значение
5 См. Также
6 Ссылки
7 Дальнейшее чтение
История [ править ]
Циклооксигеназа (ЦОГ) является центральным ферментом в пути биосинтеза простагландинов из арахидоновой кислоты . Этот белок был выделен более 40 лет назад и клонирован в 1988 г. [7] [8]
Ген и изоферменты [ править ]
Существует два изофермента ЦОГ, кодируемых отдельными генными продуктами: конститутивный ЦОГ-1 (этот фермент) и индуцибельный ЦОГ-2 , которые различаются по регуляции экспрессии и тканевого распределения. Экспрессия этих двух транскриптов по-разному регулируется соответствующими цитокинами и факторами роста . [9] Этот ген кодирует ЦОГ-1, который регулирует ангиогенез в эндотелиальных клетках. ЦОГ-1 также участвует в передаче клеточных сигналов и поддержании тканевого гомеостаза . Вариант сращивания ЦОГ-1, названный ЦОГ-3.был обнаружен в ЦНС собак, но не дает функционального белка у людей. Также были обнаружены два более мелких белка, производных от COX-1 (частичные белки COX-1 PCOX-1A и PCOX-1B), но их точная роль еще не описана. [10]
Функция [ править ]
Простагландина -endoperoxide - синтазы (PTGS), также известные как циклооксигеназы (COX), является ключевым ферментом в простагландине биосинтеза. Он превращает свободную арахидоновую кислоту, высвобождаемую из мембранных фосфолипидов в сайте связывания сложного эфира sn-2 за счет ферментативной активности фосфолипазы A2, в простагландин (PG) H2. В реакции задействованы как циклооксигеназа ( диоксигеназа ), так и гидропероксидаза ( пероксидаза ). Активность циклооксигеназы включает две молекулы кислорода в субстраты арахидоновой кислоты или альтернативных полиненасыщенных жирных кислот, таких как линолевая кислота и эйкозапентаеновая кислота . Метаболизм арахидоновой кислотыобразует лабильный промежуточный пероксид PGG2 , который восстанавливается до соответствующего спирта PGH2 за счет гидропероксидазной активности фермента.
При метаболизме арахидоновой кислоты в основном до PGG2, ЦОГ-1 также превращает эту жирную кислоту в небольшие количества рацемической смеси 15-гидроксикозатетраеновых кислот (т.е. 15-HETE), состоящей из ~ 22% 15 ( R ) -HETE и ~ 78%. Стереоизомеры 15 ( S ) -HETE, а также небольшое количество 11 ( R ) -HETE. [11] Два стереоизомера 15-HETE обладают внутренней биологической активностью, но, что, возможно, более важно, могут далее метаболизироваться до основного класса противовоспалительных агентов - липоксинов . [12] Кроме того, PGG2 и PGH2 неферментативно перестраиваются в смесь 12-гидроксигептадекатриеновых кислот.а именно, 12- (S) -гидрокси-5Z, 8E, 10E-гептадекатриеновая кислота (т.е. 12-HHT) и 12- (S) -гидрокси-5Z, 8Z, 10E-гептадекатриеновая кислота плюс малонилдиальдегид . [13] [14] [15] и может метаболизироваться CYP2S1 до 12-HHT [16] [17] (см. 12-гидроксигептадекатриеновая кислота ). Эти альтернативные метаболиты ЦОГ-1 могут способствовать его активности.
ЦОГ-1 способствует выработке естественной слизистой оболочки, которая защищает внутреннюю часть желудка и способствует снижению секреции кислоты и снижению содержания пепсина. [18] [19] ЦОГ-1 обычно присутствует в различных частях тела, включая не только желудок, но и любой участок воспаления.
Клиническое значение [ править ]
ЦОГ-1 подавляется нестероидными противовоспалительными препаратами (НПВП), такими как аспирин . Тромбоксан А2 , основной продукт ЦОГ-1 в тромбоцитах, вызывает агрегацию тромбоцитов. [20] [21] Ингибирования ЦОГ-1 достаточно, чтобы объяснить, почему низкие дозы аспирина эффективны для снижения сердечных приступов.
См. Также [ править ]
Арахидоновая кислота
Циклооксигеназа
Циклооксигеназа 2
НПВП
Открытие и разработка селективных ингибиторов ЦОГ-2
Селективный ингибитор ЦОГ-2
Ссылки [ править ]
^ a b c GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000095303 - Ensembl , май 2017 г.
^ a b c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000047250 - Ensembl , май 2017 г.
^ "Human PubMed Reference:" . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
↑ Yokoyama C, Tanabe T (декабрь 1989 г.). «Клонирование человеческого гена, кодирующего эндопероксидсинтазу простагландина, и первичная структура фермента». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях . 165 (2): 888–94. DOI : 10.1016 / S0006-291X (89) 80049-X . PMID 2512924 .
↑ Funk CD, Funk LB, Kennedy ME, Pong AS, Fitzgerald GA (июнь 1991). «Человеческие тромбоциты / эритролейкозные клетки простагландин G / H-синтаза: клонирование кДНК, экспрессия и определение хромосомного гена». Журнал FASEB . 5 (9): 2304–12. DOI : 10.1096 / fasebj.5.9.1907252 . PMID 1907252 . S2CID 46147389 .
^ Bakhle YS (1999). «Структура ферментов ЦОГ-1 и ЦОГ-2 и их взаимодействие с ингибиторами». Наркотики сегодняшнего дня . 35 (4–5): 237–50. DOI : 10,1358 / dot.1999.35.4-5.552200 . PMID 12973429 .
^ Сакамото C (октябрь 1998 г.). «Роль ЦОГ-1 и ЦОГ-2 в патофизиологии желудочно-кишечного тракта». Журнал гастроэнтерологии . 33 (5): 618–24. DOI : 10.1007 / s005350050147 . PMID 9773924 . S2CID 9407329 .
^ "Entrez Gene: PTGS1 простагландин-эндопероксид синтаза 1 (простагландин G / H синтаза и циклооксигеназа)" .
^ Чандрасекхаран Н.В., Дай Х., Роос К.Л., Эвансон Н.К., Томсик Дж., Элтон Т.С., Симмонс Д.Л. (октябрь 2002 г.). «ЦОГ-3, вариант циклооксигеназы-1, ингибируемый ацетаминофеном и другими обезболивающими / жаропонижающими препаратами: клонирование, структура и экспрессия» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 99 (21): 13926–31. DOI : 10.1073 / pnas.162468699 . PMC 129799 . PMID 12242329 .
^ Мулугета S, Suzuki T, Hernandez NT, Griesser M, Boeglin WE, Schneider C (март 2010). «Идентификация и абсолютная конфигурация дигидрокси-арахидоновых кислот, образованных оксигенацией 5S-HETE нативным и ацетилированным аспирином COX-2» . Журнал липидных исследований . 51 (3): 575–85. DOI : 10.1194 / jlr.M001719 . PMC 2817587 . PMID 19752399 .
^ Серхан CN (2005). «Липоксины и вызываемые аспирином 15-эпи-липоксины являются первыми липидными медиаторами эндогенного противовоспалительного действия и разрешения». Простагландины, лейкотриены и незаменимые жирные кислоты . 73 (3–4): 141–62. DOI : 10.1016 / j.plefa.2005.05.002 . PMID 16005201 .
^ Wlodawer P, Самуэльсон B (август 1973). «Об организации и механизме действия простагландинсинтетазы». Журнал биологической химии . 248 (16): 5673–8. PMID 4723909 .
^ Hamberg M, Самуэльсон B (сентябрь 1974). «Эндопероксиды простагландина. Новые превращения арахидоновой кислоты в тромбоцитах человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 71 (9): 3400–4. DOI : 10.1073 / pnas.71.9.3400 . PMC 433780 . PMID 4215079 .
^ John H, K Cammann, Schlegel W (июнь 1998). «Разработка и обзор радиоиммуноанализа 12-S-гидроксигептадекатриеновой кислоты». Простагландины и другие липидные медиаторы . 56 (2–3): 53–76. DOI : 10.1016 / s0090-6980 (98) 00043-4 . PMID 9785378 .
^ Frömel Т, Kohlstedt К, Р Попп, Инь Х, Аввад К, Барбосу-Сикард Е, Томас переменный ток, Lieberz R, Майр М, Флеминг я (январь 2013 г. ). «Цитохром P4502S1: новая эпоксигеназа жирных кислот моноцитов / макрофагов в атеросклеротических бляшках человека». Фундаментальные исследования в кардиологии . 108 (1): 319. DOI : 10.1007 / s00395-012-0319-8 . PMID 23224081 . S2CID 9158244 .
Перейти ↑ Laine L, Takeuchi K, Tarnawski A (2008). «Защита слизистой оболочки желудка и цитопротекция: от скамейки до постели». Гастроэнтерология . 135 (1): 41–60. DOI : 10,1053 / j.gastro.2008.05.030 . PMID 18549814 .
^ Фауси А.С., Браунвальд Е, Kasper DL, Хаузер SL, Лонго Д.Л., Джеймсона ДЛ, Loscalzo Дж, ред. (2008). Принципы внутренней медицины Харрисона (17-е изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill Medical. п. 661 . ISBN 978-0-07-146633-2.
^ Parker KL, Брантон LL, Лазо JS (2005). Гудман и Гилман Фармакологические основы терапии (11-е изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill Medical Publishing Division. п. 1126. ISBN 0-07-142280-3.
^ Вайц JI (2008). «Глава 112. Антитромбоцитарные, антикоагулянтные и фибринолитические препараты». В Fauci AS, Braunwald E, Kasper DL, Hauser SL, Longo DL, Jameson JL, Loscalzo J (ред.). Принципы внутренней медицины Харрисона (17-е изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill Medical. ISBN 978-0-07-146633-2.
Дальнейшее чтение [ править ]
Ричардс Дж. А., Буревестник Т. А., Брюггемайер Р. В. (февраль 2002 г.). «Сигнальные пути, регулирующие ароматазу и циклооксигеназу в нормальных и злокачественных клетках груди». Журнал стероидной биохимии и молекулярной биологии . 80 (2): 203–12. DOI : 10.1016 / S0960-0760 (01) 00187-X . PMID 11897504 . S2CID 12728545 .
Ву Т, Ву Х, Ван Дж, Ван Дж (2011). «Экспрессия и клеточная локализация циклооксигеназ и простагландин E-синтаз в геморрагическом мозге» . Журнал нейровоспаления . 8 : 22. DOI : 10,1186 / 1742-2094-8-22 . PMC 3062590 . PMID 21385433 .
Джайн С., Хури FR, Шин Д.М. (2004). «Профилактика рака головы и шеи: современное состояние и перспективы на будущее». Актуальные проблемы рака . 28 (5): 265–86. DOI : 10.1016 / j.currproblcancer.2004.05.003 . PMID 15375804 .
Bingham S, Beswick PJ, Blum DE, Gray NM, Chessell IP (октябрь 2006 г.). «Роль пути цилооксигеназы в ноцицепции и боли». Семинары по клеточной биологии и биологии развития . 17 (5): 544–54. DOI : 10.1016 / j.semcdb.2006.09.001 . PMID 17071117 .
Диас А., Регинато А.М., Хименес С.А. (май 1992 г.). «Альтернативный сплайсинг мРНК простагландин G / H синтазы человека и доказательства дифференциальной регуляции полученных транскриптов путем трансформации фактора роста бета 1, интерлейкина 1 бета и фактора некроза опухоли альфа». Журнал биологической химии . 267 (15): 10816–22. PMID 1587858 .
Такахаши Ю., Уэда Н., Ёсимото Т., Ямамото С., Ёкояма С., Мията А., Танабэ Т., Фьюз I, Хаттори А., Шибата А. (январь 1992 г.). «Иммуноаффинная очистка и клонирование кДНК простагландин эндопероксидсинтазы тромбоцитов человека (циклооксигеназа)». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях . 182 (2): 433–8. DOI : 10.1016 / 0006-291X (92) 91750-K . PMID 1734857 .
Вейн Дж. Р., Митчелл Дж. А., Эпплтон И., Томлинсон А., Бишоп-Бейли Д., Крокстол Дж., Уиллоуби Д. А. (март 1994 г.). «Индуцируемые изоформы циклооксигеназы и синтазы оксида азота при воспалении» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 91 (6): 2046–50. DOI : 10.1073 / pnas.91.6.2046 . PMC 43306 . PMID 7510883 .
Моллаче В., Коласанти М., Родино П., Лауро Г. М., Нистико Г. (август 1994 г.). «Покрывающий ВИЧ гликопротеин-зависимый простагландин E2 gp 120 высвобождение человеческими культивируемыми клетками астроцитомы регулируется образованием оксида азота». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях . 203 (1): 87–92. DOI : 10.1006 / bbrc.1994.2152 . PMID 7521167 .
Иноуэ Х, Йокояма С., Хара С., Тон Й, Танабэ Т (октябрь 1995 г.). «Транскрипционная регуляция гена простагландин-эндопероксидсинтазы-2 человека липополисахаридом и сложным форболовым эфиром в эндотелиальных клетках сосудов. Участие как ядерного фактора для сайта экспрессии интерлейкина-6, так и элемента ответа цАМФ» . Журнал биологической химии . 270 (42): 24965–71. DOI : 10.1074 / jbc.270.42.24965 . PMID 7559624 .
Рен Й, Луз-Митчелл Д.С., Кульмач Р.Дж. (февраль 1995 г.). «Простагландин H-синтаза-1: оценка функции С-конца». Архивы биохимии и биофизики . 316 (2): 751–7. DOI : 10.1006 / abbi.1995.1100 . PMID 7864630 .
Косака Т., Мията А., Ихара Х., Хара С., Сугимото Т., Такеда О, Такахаши Е., Танабе Т. (май 1994 г.). «Характеристика человеческого гена (PTGS2), кодирующего простагландин-эндопероксидсинтазу 2». Европейский журнал биохимии / FEBS . 221 (3): 889–97. DOI : 10.1111 / j.1432-1033.1994.tb18804.x . PMID 8181472 .
Отто Дж. К., ДеВитт Д. Л., Смит В. Л. (август 1993 г.). «N-гликозилирование простагландин-эндопероксидсинтаз-1 и -2 и их ориентация в эндоплазматическом ретикулуме». Журнал биологической химии . 268 (24): 18234–42. PMID 8349699 .
O'Neill GP, Ford-Hutchinson AW (сентябрь 1993 г.). «Экспрессия мРНК циклооксигеназы-1 и циклооксигеназы-2 в тканях человека» . Письма FEBS . 330 (2): 156–60. DOI : 10.1016 / 0014-5793 (93) 80263-T . PMID 8365485 . S2CID 26397839 .
Corasaniti MT, Melino G, Navarra M, Garaci E, Finazzi-Agrò A, Nisticò G (сентябрь 1995 г.). «Гибель культивируемых клеток нейробластомы человека, индуцированная gp120 ВИЧ-1, предотвращается антагонистами рецептора NMDA и ингибиторами оксида азота и циклооксигеназы». Нейродегенерация . 4 (3): 315–21. DOI : 10.1016 / 1055-8330 (95) 90021-7 . PMID 8581564 .
Баллиф Б.А., Минчек Н.В., Барратт Дж. Т., Уилсон М.Л., Симмонс Д.Л. (май 1996 г.). «Взаимодействие циклооксигеназ с белком, связанным с апоптозом и аутоиммунитетом» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 93 (11): 5544–9. DOI : 10.1073 / pnas.93.11.5544 . PMC 39283 . PMID 8643612 .
Hla T (январь 1996 г.). «Молекулярная характеристика изоформы 5,2 КБ транскрипта человеческой циклооксигеназы-1». Простагландины . 51 (1): 81–5. DOI : 10.1016 / 0090-6980 (95) 00158-1 . PMID 8900446 .
Махида Ю.Р., Бельтингер Дж., Мах С., Гёке М., Грей Т., Подольский Д.К., Хоуки С.Дж. (декабрь 1997 г.). «Субэпителиальные миофибробласты толстой кишки взрослого человека экспрессируют белки внеклеточного матрикса и циклооксигеназы-1 и -2». Американский журнал физиологии . 273 (6, часть 1): G1341-8. DOI : 10.1152 / ajpgi.1997.273.6.G1341 . PMID 9435560 .
Цудзи М., Кавано С., Цудзи С., Саваока Х., Хори М., Дюбуа Р. Н. (май 1998 г.). «Циклооксигеназа регулирует ангиогенез, индуцированный клетками рака толстой кишки». Cell . 93 (5): 705–16. DOI : 10.1016 / S0092-8674 (00) 81433-6 . PMID 9630216 . S2CID 12704830 .
vтеPDB галерея
1cqe : КОМПЛЕКС ПРОСТАГЛАНДИНА Н2-СИНТАЗА-1 С ФЛУБИПРОФЕНОМ
1diy : КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА СВЯЗИ АРАХИДОНОВОЙ КИСЛОТЫ В ЦИКЛОКСИГЕНАЗНО-АКТИВНОМ САЙТЕ PGHS-1
1ebv : OVINE PGHS-1, КОМПЛЕКСНЫЙ С САЛИЦИЛГИДРОКСАМОВОЙ КИСЛОТОЙ
1eqg : МОДЕЛЬ 2.6 АНГСТРОМА ЦОГ-1 овцы, комплексная с ибупрофеном
1eqh : 2.7 АНГСТРОМНАЯ МОДЕЛЬ ЦОГ-1 овцы, комплексная с фторбипрофеном
1fe2 : КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ДИГОМО-ГАММА-ЛИНОЛЕВОЙ КИСЛОТНОЙ СВЯЗИ В ЦИКЛОКСИГЕНАЗНОМ КАНАЛЕ ПРОСТАГЛАНДИНА ЭНДОПЕРОКСИД Н-СИНТАЗЫ-1
1ht5 : МОДЕЛЬ РАЗРЕШЕНИЯ 2,75 АНГСТРОМА ЦОГ-1 овцы, комплексного с метилэфиром фторбипрофеном
1ht8 : МОДЕЛЬ РАЗРЕШЕНИЯ АНГСТРОМА 2.7 ЦОГ-1 БЫЦЫ, КОМПЛЕКСНОЙ С АЛКЛОФЕНАКОМ
1igx : Кристаллическая структура эйкозапентановой кислоты, связанной в циклооксигеназном канале эндопероксида простагландина H-синтазы-1.
1igz : Кристаллическая структура линолевой кислоты, связанной в циклооксигеназном канале эндопероксида простагландина H-синтазы-1.
1pgf : ПРОСТАГЛАНДИН Н2-СИНТАЗА-1, КОМПЛЕКСНЫЙ С 1- (4-ЙОДБЕНЗОЙЛ) -5-МЕТОКСИ-2-МЕТИЛИНДОЛ-3-УКСУСНОЙ КИСЛОТОЙ (ИОДОИНДОМЕТАЦИН), МОДЕЛЬ CIS
1 пгг : ПРОСТАГЛАНДИН Н2-СИНТАЗА-1, КОМПЛЕКСНАЯ С 1- (4-ИОДБЕНЗОЙЛ) -5-МЕТОКСИ-2-МЕТИЛИНДОЛ-3-УКСУСНОЙ КИСЛОТОЙ (ИОДОИНДОМЕТАЦИН), ТРАНС МОДЕЛЬ
1prh : РЕНТГЕНОВСКАЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА МЕМБРАННОГО БЕЛКА ПРОСТАГЛАНДИН Н2-СИНТАЗА-1
1pth : Структурная основа активности аспирина, полученная из кристаллической структуры инактивированной простагландин H2-синтазы.
1q4g : 2,0 Ангстрема Кристаллическая структура простагландина H2-синтазы-1 овцы в комплексе с альфа-метил-4-бифенилуксусной кислотой
1u67 : Кристаллическая структура арахидоновой кислоты, связанной с мутантом простагладин H-синтазы-1, который образует преимущественно 11-HPETE.
2ayl : 2,0 Ангстрема Кристаллическая структура восстановленного протопорфирином IX марганца простагландина H2-синтазы-1 овцы в комплексе с флурбипрофеном