Szuperoxid-diszmutáz 3

A szuperoxid-diszmutáz 3 (SOD3, SOD3; extracelluláris szuperoxid-diszmutáz, EC-SOD, EC-SOD) egy antioxidáns enzim , a SOD3 gén által kódolt három humán szuperoxid-diszmutáz egyike. A SOD1 -hez és a SOD2 -höz hasonlóan ez az enzim is megvédi a szervezetet a szuperoxid -anionoktól azáltal, hogy katalizálja azok átalakulását molekuláris oxigénné és hidrogén-peroxiddá , azonban elhelyezkedése nem a citoszolban vagy a mitokondriumban, hanem az extracelluláris térben található.

A szuperoxid-diszmutáz 3-at 1982 -ben fedezték fel . [1] Szerkezetileg egy glikoprotein – körülbelül 30 kilodalton tömegű homotetramer .

Lokalizáció a törzsben

A SOD3 tartalma a legtöbb szövetben nagyon alacsony, a szuperoxid-diszmutázok teljes szintjének 1-5%-át teszi ki, azonban az ereket, a tüdőt és kisebb mértékben a szívet fokozott SOD3-koncentráció jellemzi. . [2] Az érrendszerben a SOD3 a hám heparán-szulfát proteoglikánjaihoz kötődik . Az emberi szem vizsgálata során a szaruhártya és a sclera magas SOD3 tartalmát figyelték meg . [3]

Kifejezéskorrekció

Kimutatták, hogy a SOD3 termelődését az emberi fibroblasztokban és izomsejtekben közvetve a citokinek és a növekedési faktorok szabályozzák, nem pedig maga az oxidatív stressz . [4] Egy kutatócsoport szerint a SOD3 expresszióját az sp1 és sp3 transzkripciós faktorok szabályozhatják . [5] [6]

Állatkísérletek szerint az edzés az SOD3 expressziójának megugrását okozza. [7]

Egy vizsgálatban az ACE-gátlók vagy angiotenzin -receptor- antagonisták alkalmazása koszorúér-betegségben szenvedő betegeknél szignifikánsan növelte az SOD3 expresszióját. [nyolc]

Klinikai jelentősége

Keratoconus

Egy keratoplasztika során begyűjtött szaruhártya-területeken végzett vizsgálat szerint keratoconus esetén a szaruhártya központi részében a SOD3 szintje a normálértéknek körülbelül a felére csökken, még akkor is, ha a szaruhártya ezen területét korábban már csökkentették. olyan személytől ültették át, aki életében nem szenvedett keratoconusban. Ugyanakkor a SOD3 egyenlőtlenül oszlott el az összes szaruhártya között, minimális koncentrációval a központban. [9] Egy cikk megjegyzi, hogy a SOD3 mRNS szintje változatlan a keratoconusban. [10] Egy másik publikáció arról számol be, hogy a keratoconusos betegek keratoplasztikája során eltávolított szaruhártya strómájából keratocyták (szaruhártya fibroblasztok ) tenyészete az interleukin 1 ( alfa ) gyulladást elősegítő citokin hatása alatt folyamatosan csökken. SOD3 szintek. Ezzel szemben az egészséges és bullosus keratopathiás szaruhártyákból származó keratocyták kontrolltenyészetei fokozatosan növelték a SOD3 termelést az enzimszint kezdeti csökkenése után IL1-alfa kiegészítéssel. [tizenegy]

Az ARG213GLY polimorfizmus szerepe

Egy 1992-es vizsgálatban az egészséges alanyok 6%-ánál 10-15-szörös szérum SOD3- szint volt az átlagos szint felett. [12] Később ilyen csoportokat azonosítottak a svéd, [13] és a japán populációban; [14] megjegyezte a C->G szubsztitúciót a cDNS 760. pozíciójában ( egy nukleotid polimorfizmus ARG213GLY). Egy 2004-es tanulmányban ezt a polimorfizmust a szívkoszorúér-betegség és az ischaemiás cerebrovaszkuláris betegség megnövekedett (körülbelül 1,5-szeres) kockázatával hozták összefüggésbe . [15] Ezt nem az enzimatikus aktivitás károsodása magyarázza, hanem a SOD3 R213G sejtfelszínhez való csökkent kötődése, beleértve az endoteliálisakat is: a variáció megváltoztatja a heparinkötő doménjének szerkezetét, és ennek megfelelően a heparán-szulfáthoz való kötődési képességét. proteoglikánok . [16]

Állattanulmányok

Egy tanulmány szerint a SOD3-at túltermelő transzgenikus egerek a normál egerekhez képest javították a hippocampus hosszú távú potencírozását , jobban megtanulják a motoros feladatokat a kisagyot érintő tesztekben , és jobban navigálnak az űrben. Fiatal korukban megfigyelték, hogy a kontextuális tanulás képességei csökkentek, de ezek a különbségek az öregedéssel némileg kiegyenlítődtek. [17]

A SOD3 gén homozigóta kiütése nem csökkenti sem az egerek élettartamát, sem szaporodási képességüket. [18] :135

Megjegyzés

1. ↑ Marklund SL Nagy molekulatömegű  humán réztartalmú  szuperoxid -diszmutáz // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  : Journal. - 1982. - December ( 79. évf. , 24. sz.). - P. 7634-7638 . — PMID 6961438 .
2. ↑ Gongora MC, Harrison DG Szomorú szív a SOD-tól  (neopr.)  // Hypertonia . - 2008. - január ( 51. évf. , 1. szám ). - S. 28-30 . - doi : 10.1161/HYPERTENSIONAHA.107.101162 . — PMID 18025292 .  (nem elérhető link)
3. ↑ Behndig A., Svensson B., Marklund SL, Karlsson K. Szuperoxid-diszmutáz izoenzimek az emberi szemben  (neopr.)  // Invest. Ophthalmol. Vis. sci.. - 1998. - március ( 39. évf. , 3. sz.). - S. 471-475 . — PMID 9501855 .  (nem elérhető link)
4. ↑ Strålin P., Marklund SL Az oxidatív stressz hatásai az extracelluláris szuperoxid-diszmutáz, CuZn-szuperoxid-diszmutáz és Mn-szuperoxid-diszmutáz expressziójára humán dermális fibroblasztokban  (neopr.)  // Biochem. J.. - 1994. - március ( 298. kötet (Pt 2) ). - S. 347-352 . — PMID 8135741 .
5. ↑ Zelko IN, Folz RJ Sp1 és Sp3 transzkripciós faktorok közvetítik az extracelluláris  szuperoxid -diszmutáz trichostatin A-indukálta és bazális expresszióját  // Free Radic. Biol. Med. : folyóirat. - 2004. - október ( 37. évf. , 8. sz.). - P. 1256-1271 . - doi : 10.1016/j.freeradbiomed.2004.06.022 . — PMID 15451065 .
6. ↑ Zelko IN, Mueller MR, Folz RJ Az sp1 és sp3 transzkripciós faktorok szabályozzák a humán extracelluláris szuperoxid-diszmutáz expresszióját tüdőfibroblasztokban   // Am . J. Respir. Cell Mol. Biol. : folyóirat. - 2008. - augusztus ( 39. évf. , 2. sz.). - P. 243-251 . - doi : 10.1165/rcmb.2007-0378OC . — PMID 18314536 .
7. ↑ Hitomi Y., Watanabe S., Kizaki T., Sakurai T., Takemasa T., Haga S., Ookawara T., Suzuki K., Ohno H. Az akut testmozgás növeli az extracelluláris szuperoxid-diszmutáz expresszióját a vázizmokban és az aortában  (angol)  // Redox Rep.  : folyóirat. - 2008. - Vol. 13 , sz. 5 . - P. 213-216 . - doi : 10.1179/135100008X308894 . — PMID 18796240 .
8. ↑ Hornig B., Landmesser U., Kohler C., Ahlersmann D., Spiekermann S., Christoph A., Tatge H., Drexler H. Az ász gátlás és az angiotenzin II típusú 1-es típusú receptor antagonizmus összehasonlító hatása a nitrogén-monoxid biohasznosulására koszorúér-betegségben szenvedő betegek: szuperoxid-diszmutáz szerepe  (angol)  // Circulation  : Journal. - 2001. - február ( 103. évf. , 6. sz.). - P. 799-805 . — PMID 11171786 .
9. ↑ Behndig A., Karlsson K., Johansson BO, Brännström T., Marklund SL Superoxide dismutase isoenzymes in the normal and sicked human cornea   // Invest . Ophthalmol. Vis. sci. : folyóirat. - 2001. - szeptember ( 42. évf. , 10. sz.). - P. 2293-2296 . — PMID 11527942 .  (nem elérhető link)
10. ↑ Kenney MC, Chwa M., Atilano SR, Tran A., Carballo M., Saghizadeh M., Vasiliou V., Adachi W., Brown DJ Megnövekedett kataláz és katepszin V/L2 szint, de csökkent TIMP-1 keratoconus corneában : bizonyíték arra, hogy az oxidatív stressz szerepet játszik ebben a rendellenességben   // Invest . Ophthalmol. Vis. sci. : folyóirat. - 2005. - március ( 46. évf. , 3. sz.). - P. 823-832 . - doi : 10.1167/iovs.04-0549 . — PMID 15728537 .  (nem elérhető link)
11. ↑ Olofsson EM, Marklund SL, Pedrosa-Domellöf F., Behndig A. Az interleukin-1alpha downregulates extracellular-superoxide dismutase in human corneal keratoconus stromal cells  (neopr.)  // Mol. Vis.. - 2007. - T. 13 . - S. 1285-1290 . — PMID 17679946 .
12. ↑ Adachi T., Ohta H., Yamada H., Futenma A., Kato K., Hirano K. Az extracelluláris-szuperoxid-diszmutáz kvantitatív elemzése szérumban és vizeletben ELISA-val monoklonális antitesttel   // Clin . Chim. Acta : folyóirat. - 1992. - november ( 212. évf. , 3. sz.). - 89-102 . o . — PMID 1477980 .
13. ↑ Sandström J., Nilsson P., Karlsson K., Marklund SL A humán plazma extracelluláris szuperoxid-diszmutáz tartalmának 10-szeres növekedése heparin-kötő domén mutációja által  //  Journal of Biological Chemistry  : folyóirat. - 1994. - július ( 269. évf . , 29. sz.). - P. 19163-19166 . — PMID 8034674 .
14. ↑ Yamada H., Yamada Y., Adachi T., Goto H., Ogasawara N., Futenma A., Kitano M., Hirano K., Kato K. A szérum magas szintjével társuló extracelluláris szuperoxid-diszmutáz gén molekuláris elemzése  (angol)  // Jpn. J. Hum. Közönséges petymeg. : folyóirat. - 1995. - június ( 40. köt. , 2. sz.). - 177-184 . o . — PMID 7662997 .
15. ↑ Juul K., Tybjaerg-Hansen A., Marklund S., Heegaard NH, Steffensen R., Sillesen H., Jensen G., Nordestgaard BG Genetikailag csökkentett antioxidatív védelem és fokozott ischaemiás szívbetegség kockázata: The Copenhagen City Heart Study   // Forgalom  : folyóirat. - 2004. - január ( 109. évf. , 1. sz.). - P. 59-65 . - doi : 10.1161/01.CIR.0000105720.28086.6C . — PMID 14662715 .
16. ↑ Heistad DD Oxidatív stressz és érbetegség: 2005 Duff előadás   // Arterioscler . Thromb. Vasc. Biol. : folyóirat. - 2006. - április ( 26. évf. , 4. sz.). - P. 689-695 . - doi : 10.1161/01.ATV.0000203525.62147.28 . — PMID 16410455 .  (nem elérhető link)
17. ↑ Hu D., Serrano F., Oury TD, Klann E. Aging-dependent alterations in synaptic plasticity and memory in mice that overexpress extracellular superoxide dismutase  //  J. Neurosci. : folyóirat. - 2006. - április ( 26. évf. , 15. sz.). - P. 3933-3941 . - doi : 10.1523/JNEUROSCI.5566-2006.05 . — PMID 16611809 .
18. ↑ Florian Muller; Satomi Miwa; Kenneth B. Beckman. Oxidatív stressz az öregedésben: a modellrendszerektől az emberi betegségekig (Aging Medicine  ) . – Totowa, NJ: Humana Press, 2008. - ISBN 1-58829-991-0 .