NADPH oxidáz

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.

Reakció

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)

Osztályozás

Szerkezet és függvények

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.

Inhibitorok

A flavin tartalmú enzimek két fő inhibitorát használják a NADPH oxidázok gátlására:

• Apocinin
• Difeniljodin

Lásd még

• Xantin-oxidáz
• NINCS szintáz

Jegyzetek

1. ↑ [Babior, 1999; Babior, 2004; El-Banna és mtsai, 2005; Geiszt, 2006]
2. ↑ [Quinn et al., 1993; El-Benna et al., 1994]
3. ↑ [Wientjes, 1995; El-Benna et al., 2005]
4. ↑ [Groemping, Rittinger, 2005]
5. ↑ [Werner, 2004; Wilkinson és Landreth, 2006]
6. ↑ [Babior et al., 2002; Werner, 2004; Wilkinson és Landreth, 2006]
7. ↑ [Diebold et al., 2001]
8. ↑ [Freeman et al., 1996]
9. ↑ [Hua et al., 2000]

Linkek

• van der Vliet A. NADPH-oxidázok a tüdőbiológiában és -patológiában: gazdaszervezet védekező enzimek és még sok más  // Free Radic  . Biol. Med. : folyóirat. - 2008. - március ( 44. évf. , 6. sz.). - P. 938-955 . - doi : 10.1016/j.freeradbiomed.2007.11.016 . — PMID 18164271 .
• Meztelen lények láthatatlan köntöse. Yu. A. Labas, A. V. Gordeeva, L. G. Nagler (Nature. 3-10. o., 2006. 12. szám)