NADPH oxidáz | |
---|---|
| |
Azonosítók | |
KF kód | 1.6.3.1 |
A NADPH -oxidáz vagy NADPH - oxidáz ( NOX ) egy sejtmembránhoz kötött multimolekuláris enzimkomplex , amely a plazmamembránon és egyes organellumokban lokalizálódik . Ebben az enzimben különösen gazdagok a fagocita sejtek, például a makrofágok . Ezek az oxidázok részt vesznek a celluláris antimikrobiális védekező rendszerben, valamint a sejtproliferációban, a differenciálódásban és a génexpresszió szabályozásában. A NADPH-oxidázoknak egy egész csoportja létezik, amelyek alegység-összetételben, sejtspecifitásban, szabályozásban és egyéb paraméterekben különböznek egymástól.
A NADPH-oxidáz által katalizált reakció a NADP•H sejten belüli NADP + -vé történő oxidációjából áll, az elektronoknak a sejtmembrán másik oldalára történő átvitelével és a környezet oxigénjéből szuperoxid gyök képződésével a sejten belül. a sejt.
NADP•H (intracelluláris) + 2 O 2 (extracelluláris) → NADP + (intracelluláris) + H + (intracelluláris) + 2 O 2 •- (extracelluláris)
A NADPH-oxidáz típusa | Szabályozó fehérjék és alegységek | Aktiválási mechanizmus | Kifejezés sejtekben (tüdőben) |
---|---|---|---|
NOX1 (NOH-1, MOX1) | p22phox , NOXO1, NOXA1, Rac1 | ? | hámsejtek |
NOX2 ( gp91phox ) | p22phox , p47phox (NOXO2), p67phox (NOXA2), p40phox, Rac1 / Rac2 | Ca 2+ , foszforiláció | mieloid sejtek ( makrofágok , dendritikus sejtek ), endoteliális sejtek , simaizomsejtek , fibroblasztok |
NOX3 | p22phox , NOXO1 | ? | vestibularis epitélium |
NOX4 (RENOX) | p22phox | Alkotmányosan aktív | endoteliális sejtek, simaizomsejtek, fibroblasztok |
DUOX1 (Thox1, LNOX1) | DUOXA1 | Ca 2+ , foszforiláció | hámsejtek, limfociták (?) |
DUOX2 (Thox2, LNOX2) | DUOXA2 | Ca 2+ , foszforiláció | hámsejtek |
A NADPH-oxidáz egy többkomponensű enzimkomplex. A NOX2 tipikus és legtöbbet tanulmányozott képviselője két membrán alegységből , gp91phoxból (α-alegység, a CYBA gén terméke ) és p22phoxból (β-alegységből), három citoszol komponensből , p40phox , p47phox , p67phoxból és egy kis molekulatömegű G-proteinből áll. Rac1 (monociták) vagy Rac2 (granulociták) [1] . A két komponenscsoport szubcelluláris kompartmentekben való eloszlása garantálja az enzim inaktív állapotát a nyugalmi sejtben. A NADPH-oxidáz központi komponense a gp91phox és p22phox komplex , vagy a flavocitokróm b558 (a citokróm abszorpciós hullámhossza szerint), vagy a flavocitokróm b-245, (a hem normál redukciós potenciálja szerint -245 mV 7,0 pH-n). A plazmamembránban és specifikus szemcsék membránjában található, beágyazható a fagocita vakuólumok sejtfalába is, ahol csatornát képez a NADPH-oxidáz által a citoszolból a vakuólumba pumpált elektronok számára.
A p47phox citoplazmatikus alegysége 390 aminosavból áll. A szekvencia C-terminális régiója gazdag szerinben és argininben . A p47phox aminosavszekvencia két SH3 domént, egy PX domént és egy prolinban gazdag régiót is tartalmaz . A p47phox alegység a citokróm b558-hoz kötődik az aktiválás során. Ez az alegység felelős a citoszol komplex (p47phox-p67phox-p40phox) membránba történő szállításáért, az oxidáz aktiválása során [2] , amihez p47phox foszforilációra van szükség .
A p67 phox alegység 526 aminosavból áll, és két SH3 domént, négy tetratrikopeptid régiót és legalább egy prolinban gazdag régiót tartalmaz . A p67 phox szorosan kapcsolódik a citoszkeletonhoz, és a fagocita aktiváció során is foszforilálódik, de kisebb mértékben, mint a p47 phox . A p67phox alegység kölcsönhatásba lép a Rac1/2 -vel és a citokróm b558-cal, és szabályozza a komplex katalitikus aktivitását.
A p40phox alegység 339 aminosavból áll. Ez az alegység egy SH3 domént és egy PX domént tartalmaz. A p40phox gyengén foszforilálódik az aktiválás során. A p40phox fehérje funkcionális szerepe még nem teljesen tisztázott , in vitro kísérletek kimutatták a NADPH oxidázra gyakorolt serkentő és gátló hatását [3] . A PX - domén specifikusan kötődik a foszfatidil-inozitol-3-foszfáthoz , amely a fagoszóma membránokban halmozódik fel, ami hozzájárul a NADPH-oxidáz komplex visszatartásához a membránban [4] .
Az enzim összeállításában két kis GTP-kötő fehérje is részt vesz: a Rac2 , amely a citoplazmában a nyugalmi sejtben, mint Rho-GDI- vel alkotott dimer komplex , és a Rap1A , amely membránokban lokalizálódik, és ebből izolálható. citokrómmal együtt [5] . A Rac-GDP Rac-GTP-re cseréje szükséges esemény az összeállítás iniciálásához és az oxidáz aktiválásához [6] . A Rac részt vesz az elektronátvitelben, és a p67phoxtól függetlenül szabályozza az elektrontranszfert a NADPH-ról a FAD -ra [7] . A p67phox és a Rac magas koncentrációinál sejtmentes rendszerekben a p47phox nem szükséges a magas NADPH-oxidáz aktivitás helyreállításához [8] .
A promyelocita stádiumban a vérképzés során a p40phox , p22phox , Rac2 expresszálódik a sejtekben . A mielocita és metamielocita stádiumban a sejtek expresszálják a NADPH-oxidáz hiányzó komponenseit , és képesek lesznek szuperoxidgyök termelésére [9] .
A NOX2 mellett NOX1 , NOX3 , NOX4 , NOX5 , DUOX1 és DUOX2 is megtalálható a sejtekben . Szabályozásukban, működésükben és expressziójukban különböznek a különböző sejtekben.
A flavin tartalmú enzimek két fő inhibitorát használják a NADPH oxidázok gátlására: