Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Омега-окисление ( ω-окисление ) - это процесс метаболизма жирных кислот у некоторых видов животных. Это альтернативный путь бета-окисления, который вместо участия β-углерода включает окисление ω-углерода (углерода, наиболее удаленного от карбоксильной группы жирной кислоты). Этот процесс обычно является второстепенным катаболическим путем для жирных кислот со средней длиной цепи (10-12 атомов углерода), но становится более важным, когда β-окисление является дефектным.

У позвоночных ферменты для окисления & omega расположены в гладкой ER из печени и почек клеток, а не в митохондриях , как и & beta ; окисление. Шаги процесса следующие:

Тип реакцииФерментОписаниеРеакция
Гидроксилированиеоксидаза со смешанной функциейНа первом этапе на ω-углерод вводится гидроксильная группа . Кислород для группы поступает из молекулярного кислорода в сложной реакции, проводимой некоторыми членами подсемейств CYP4A и CYP4F, а именно CYP4A11 , CYP4F2 и CYP4F3, или двумя другими ферментами CYP450, CYP2U1 и CYP4Z1 , которые включают цитохром P450 и электрон донор НАДФН (см. омега-гидроксилазу цитохрома P450 ).Омега-окисление 1.svg
ОкислениеалкогольдегидрогеназаСледующим шагом является окисление гидроксильной группы до альдегида под действием НАД + .Омега-окисление 2.svg
ОкислениеальдегиддегидрогеназаТретья стадия - окисление альдегидной группы до карбоновой кислоты под действием НАД + . Продуктом этой стадии является жирная кислота с карбоксильной группой на каждом конце.Омега-окисление 3.svg

После этих трех шагов, любой конец жирной кислоты может быть присоединен к коэнзим А . Затем молекула может войти в митохондрию и подвергнуться β-окислению. Конечные продукты после последовательного окисления включают янтарную кислоту , которая может вступать в цикл лимонной кислоты , и адипиновую кислоту .

Первая стадия ω-окисления, то есть добавление гидроксильного остатка к омега-углероду ненасыщенных или насыщенных жирных кислот с короткой, промежуточной и длинной цепью, может служить для производства или инактивации сигнальных молекул. У людей подмножество ω-гидроксилаз, связанных с микросомами цитохрома P450 (CYP450) (называемых омега-гидроксилазами цитохрома P450 ), метаболизирует арахидоновую кислоту (также известную как эйкозатетраеновая кислота) до 20-гидроксиэйкозатетраеновой кислоты (20-HETE). [1]20-HETE обладает рядом активностей в модельных системах на животных и клетках, например, он сужает кровеносные сосуды, изменяет реабсорбцию почками соли и воды и способствует росту раковых клеток; генетические исследования на людях показывают, что 20-HETE способствует гипертонии , инфаркту миокарда и мозговому инсульту (см. 20-гидроксиэйкозатетраеновая кислота ). Среди суперсемейства CYP450 члены подсемейств CYP4A и CYP4F, а именно CYP4A11 , CYP4F2 , CYP4F3 , считаются преобладающими ферментами цитохрома P450, ответственными в большинстве тканей за образование 20-HETE. [2] [3] [4] CYP2U1 [5]и CYP4Z1 [6] вносят вклад в продукцию 20-HETE в более ограниченном диапазоне тканей. Ω-оксидазы цитохрома, в том числе принадлежащие к подсемействам CYP4A и CYP4F, а также CYPU21, также ω-гидроксилируют и тем самым снижают активность различных метаболитов жирных кислот арахидоновой кислоты, включая LTB4 , 5-HETE , 5-оксо-эйкозатетраеновую кислоту , 12 -HETE и несколько простагландинов , которые участвуют в регуляции различных воспалительных, сосудистых и других реакций у животных и людей. [6] [7]Эта индуцированная гидроксилированием инактивация может лежать в основе предполагаемой роли цитохромов в подавлении воспалительных реакций и сообщаемых ассоциаций определенных однонуклеотидных вариантов CYP4F2 и CYP4F3 с болезнью Крона и глютеновой болезнью человека , соответственно. [8] [9] [10]

См. Также [ править ]

  • Бета-окисление
  • Альфа-окисление

Ссылки [ править ]

  1. ^ Kroetz DL, Сюй F (2005). «Регулирование и ингибирование омега-гидроксилаз арахидоновой кислоты и образования 20-HETE». Ежегодный обзор фармакологии и токсикологии . 45 : 413–38. DOI : 10.1146 / annurev.pharmtox.45.120403.100045 . PMID  15822183 .
  2. ^ Хупес SL, Garcia V, Эдин ML, Шварцман ML, Зельдин DC (июль 2015). «Сосудистые действия 20-НЕТЕ» . Простагландины и другие липидные медиаторы . 120 : 9–16. DOI : 10.1016 / j.prostaglandins.2015.03.002 . PMC 4575602 . PMID 25813407 .  
  3. ^ Эдсон, KZ; Ретти, AE (2013). «Ферменты CYP4 как потенциальные мишени для лекарств: внимание к множественности ферментов, индукторам и ингибиторам, а также терапевтической модуляции активности синтазы 20-гидроксиэйкозатетраеновой кислоты (20-HETE) и ω-гидроксилазы жирных кислот» . Актуальные темы медицинской химии . 13 (12): 1429–40. DOI : 10.2174 / 15680266113139990110 . PMC 4245146 . PMID 23688133 .  
  4. ^ Ву, Чэн-Чиа; Гупта, Тануш; Гарсия, Виктор; Дин, Ян; Шварцман, Михал Л. (2014). «20-HETE и регулирование артериального давления» . Кардиология в обзоре . 22 (1): 1–12. DOI : 10.1097 / CRD.0b013e3182961659 . PMC 4292790 . PMID 23584425 .  
  5. ^ Чуанг, СС; Helvig, C; Тайми, М; Ramshaw, HA; Коллоп, АН; Амад, М; Уайт, JA; Петкович, М; Джонс, Дж; Корчак, Б (2004). «CYP2U1, новый цитохром P450, специфичный для тимуса и мозга человека, катализирует омега- и (омега-1) -гидроксилирование жирных кислот» . Журнал биологической химии . 279 (8): 6305–14. DOI : 10.1074 / jbc.M311830200 . PMID 14660610 . 
  6. ^ a b Хардвик, Джеймс П. (2008). «Цитохром P450 омега-гидроксилаза (CYP4) участвует в метаболизме жирных кислот и метаболических заболеваниях». Биохимическая фармакология . 75 (12): 2263–75. DOI : 10.1016 / j.bcp.2008.03.004 . PMID 18433732 . 
  7. ^ Кикута, Y; Kusunose, E; Сумимото, H; Мизуками, Й; Такешиге, К; Сакаки, ​​Т; Ябусаки, Y; Кусуносе, М. (1998). «Очистка и характеристика рекомбинантной омега-гидроксилазы нейтрофилов человека лейкотриен B4 (цитохром P450 4F3)». Архивы биохимии и биофизики . 355 (2): 201–5. DOI : 10.1006 / abbi.1998.0724 . PMID 9675028 . 
  8. ^ Керли, CR; Монсуур, AJ; Wapenaar, MC; Rioux, JD; Вейменга, К. (2006). «Функциональный скрининг кандидатов на гены целиакии» . Европейский журнал генетики человека . 14 (11): 1215–22. DOI : 10.1038 / sj.ejhg.5201687 . PMID 16835590 . 
  9. ^ Коркос, Лоран; Лукас, Даниэль; Ле Жосик-Коркос, Катерина; Дреано, Ивонн; Саймон, Бриджит; Пле-Готье, Эммануэль; Амет, Иоланда; Салаун, Жан-Пьер (2012). «Человеческий цитохром P450 4F3: структура, функции и перспективы». Метаболизм лекарств и лекарственные взаимодействия . 27 (2): 63–71. DOI : 10.1515 / dmdi-2011-0037 . PMID 22706230 . 
  10. ^ Костя, Ирина; Мак, Дэвид Р .; Lemaitre, Rozenn N .; Израиль, Давид; Марсил, Валери; Ахмад, Али; Амре, Девендра К. (2014). «Взаимодействие между диетическим соотношением полиненасыщенных жирных кислот и генетическими факторами определяет предрасположенность к болезни Крона у детей» . Гастроэнтерология . 146 (4): 929–31. DOI : 10,1053 / j.gastro.2013.12.034 . PMID 24406470 . 
  • Нельсон, Д. Л. и Кокс, М. М. (2005). Принципы биохимии Ленингера , 4-е издание. Нью-Йорк: WH Freeman and Company, стр. 648–649. ISBN 0-7167-4339-6 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • http://www.biocarta.com/pathfiles/omegaoxidationPathway.asp