| Hialuronidáz | |
|---|---|
| Azonosítók | |
| KF kód | 3.2.1.35 |
| CAS szám | 37326-33-3 |
| Enzim adatbázisok | |
| IntEnz | IntEnz nézet |
| BRENDA | BRENDA bejegyzés |
| ExPASy | NiceZyme nézet |
| MetaCyc | anyagcsere út |
| KEGG | KEGG bejegyzés |
| PRIAM | profil |
| EKT struktúrák | RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum |
| Gén-ontológia | AmiGO • EGO |
| Keresés | |
| PMC | cikkeket |
| PubMed | cikkeket |
| NCBI | NCBI fehérjék |
| CAS | 37326-33-3 |
| Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon | |
A hialuronidázok egy olyan enzimcsalád, amelyek a hialuronsavat monoszacharidokra bontják [1] [2] , és az endoglikozidázokhoz [1] tartoznak . A hialuronsav mellett a savak egyéb mukopoliszacharidjait is lebontják [1] .
A hialuronidázokat három funkcionális típusra osztják: endo-β-N-acetil-hexózaminidázok (emlős hialuronidázok), endo-β-D-glükuronidázok (piócákban és fonálférgekben), hialuronát liázok (mikrobiális hialuronidázok) [3] .
Az emberi szervezetben a hialuronidázok számos szervben és testnedvben jelen vannak. 2020-ra 6 humán hialuronidáz ismert [3] .
A hialuronidázokat az 1960-as évek eleje óta használják az orvostudományban [4] .
A hialuronidázok a herékben, a lépben, a bőrben, a szemekben, a májban, a vesében, a méhben és a méhlepényben találhatók [3] .
A hialuronidázokat három csoportra osztják a részvételükkel végbemenő enzimatikus reakció termékeitől függően [3] . Az első típust, az emlős hialuronidázokat, amelyek a β-1,4 glikozidkötéseket hasítják fel, hogy tetraszacharidokat hozzanak létre, hialuronoglükozidázoknak vagy endo-β-N-acetilhexózaminidázoknak nevezik. A második típus a piócákból és fonálférgekből származó hialuronidázok, amelyek β-1,3 glikozid kötéseket vágnak el, így pentaszacharidokat és hexaszacharidokat eredményeznek, ezek endo-β-D-glükuronidázok. A harmadik típus - a mikrobiális hialuronidázok - a hialuronát liázok, amelyek nem katalizálják a hidrolízis reakciókat, hanem a β-1,4 glikozidos kötéseknél a β-eliminációs reakció segítségével telítetlen diszacharidokat képeznek [3] .
2020-ra hat funkcionális humán hialuronidáz ismert: Hyaluronidase-1 (kódolja a HYAL1 gén ), Hyaluronidase-2 (kódolja a HYAL2 gén ), Hyaluronidase-3 (kódolja a HYAL3 gén ), Hialuronidáz -4 ( HYAL4 ) és PH-20 (kódolja a SPAM1 gén [5] ) és a Hyaluronidase-6 (kódolja a HYALP1 gén) [3] . Szintén pszeudogén HYAL6[ pontosítás ] [5] [6] . A HYAL1 és a HYAL2 a fő hialuronidázok, és a legtöbb szövetben jelen vannak. A HYAL2 felelős a nagy molekulatömegű hialuronsav lebontásáért, amely elsősorban a CD44 receptorhoz kapcsolódik . A kapott különböző méretű fragmenseket ezután a HYAL1 tovább hidrolizálja, miután endolizoszómákba internalizálódik, ami hialuronsav-oligoszacharidokat eredményez [7]
A HYAL1-3 gének a harmadik kromoszómán , a HYAL4-6 gének pedig a hetedik emberi kromoszómán csoportosulnak [5] .
F. Duran-Reynals először 1928-ban számolt be arról , hogy egy bika heréiből kivonat képes növelni a szövetek permeabilitását . A hatóanyagot terjedési faktornak nevezték, mert képes növelni a vírusvakcinák terjedési sebességét a szubkután injekció beadásának helyéről. 1931 -ben hasonló faktort izoláltak a spermiumokból . 1936-37 -ben Karl Meyer et al. bizonyította a bika heréiből származó eloszlási faktor azon képességét, hogy lebontja a szem üvegtestéből , a köldökzsinórból és a Streptococcus nemzetségbe tartozó baktériumokból izolált poliszacharid savakat, és kimutatta, hogy hatása hasonló az általa izolált autolitikus enzim hatásához. a Pneumococcus nemzetséghez tartozó baktériumokból származnak . Különböző akkori szerzők különböző elnevezéseket adtak ennek az enzimnek: diffúziós faktor, mukolitikus enzim, mucináz . 1949 -ben K. Meyer et al. a hialuronidáz kifejezést a savas mukopoliszacharidok lebontására képes, különböző eredetű enzimek csoportjára vezették be . Azóta a „hialuronidáz” kifejezést különböző szerzők a „terjedési faktor” szinonimájaként használják, ami nem teljesen helyes, mivel bár minden hialuronidáz diffúziós faktorként működik, nem minden diffúziós faktor hialuronidáz.
Karl Meyer 1971-ben az enzimatikus reakció termékei szerint csoportosította a hialuronidázokat [8] .
Karl Meyer [9] osztályozása szerint a hialuronidázok típusokra oszthatók olyan jellemzők alapján, mint az enzim forrása, a felhasznált szubsztrátok , a katalizált reakció körülményei és típusa , valamint a képződött termékek.
A hialuronidáz szubsztrátok a következő mukopoliszacharidok lehetnek : hialuronsav , kondroitin , kondroitin-szulfátok , dermatán-szulfát , valamint ezek oligoszacharid -származékai (hexaszacharidokból és a fentiekből) [10] .
A dermatán-szulfát a hialuronidázok által kisebb mértékben hidrolízisen megy keresztül , mivel az enzim szubsztrátjaként és inhibitoraként is működik . Ezenkívül a hialuronidázok hatását gátolják néhány , a szubsztrátokhoz hasonló szerkezetű polianionok (pl . heparin , keratán-szulfát ), valamint nehézfémsók ( főleg réz és vas ).
Hidrolizálja a szubsztrát β-N-acetil-hexózamin kötéseit. A hidrolízis végtermékei tetraszacharidok , amelyeknek a molekula redukáló végén aminocukor van.
Emellett a here (Ia) és lizoszomális (Ib) hialuronidázok képesek transzglikoziláz aktivitásra, ami a diszacharid fragmentumok szubsztrát molekulák közötti átvitelében nyilvánul meg.
A here hialuronidáz enzimaktivitása 4,0-7,0 pH-tartományban van. A lizoszómális és szubmandibuláris (Ic) hialuronidázok esetében ez a tartomány szűkebb (3,5–4,5).
Valójában a here hialuronidáz, ellentétben az összes többi hialuronidázzal, nagy termikus stabilitással rendelkezik, és 50 °C-ig megtartja az enzimaktivitást.
II típusúA β-glükuronid kötéseket kizárólag hialuronsavban hidrolizálja. A hidrolízis végtermékei tetraszacharidok, amelyek a molekula redukáló végén glükuronsavat tartalmaznak .
Az ilyen típusú hialuronidázok optimális pH-értéke 6,0.
III. típusA szubsztrát β-N-acetilhexózamin kötései hidrolizálódnak, ezzel egyidejűleg dehidratálják az uronsavmaradékot a molekula nem redukáló végén a 4. kötés mentén .
Az enzimreakció végtermékei a IIIa típusú hialuronidáz esetében diszacharidok , amelyekben a molekula redukáló végén aminocukor található.
A IIIb típusú hialuronidáz esetében a szubsztrát kizárólag hialuronsav, a végtermékek pedig tetra- és hexaszacharidok, amelyek N-acetil- glükózamint tartalmaznak a molekula redukáló végén.
A mikrobiális hialuronidázok enzimaktivitásának megnyilvánulásának optimális pH-értékei a szubsztrát jellegétől függően eltérőek: a kénsav-észterek ( kondroitin-szulfátok , dermatán-szulfát) esetében a 8,0-9,0 közötti pH-értékek az optimálisak, míg a hialuronsav és kondroitin, a 6,8 körüli értékek.
A legtöbb funkció, amelyet a hialuronidázok a vadon élő állatokban látnak el, azzal a képességükkel függnek össze, hogy növeljék a szövetek permeabilitását az őket alkotó mukopoliszacharidok viszkozitásának csökkentésével .
Az emlős spermiumok akroszómáiban található here hialuronidáz elősegíti a tojás megtermékenyítését . A kígyó- és rovarmérgek hialuronidázai, valamint a pióca nyál növelik a kapillárisok áteresztőképességét a harapás helyén.
A hialuronidázok emésztőenzimként is működnek (bakteriális hialuronidáz, emlős nyál ).
A hialuronidáz fokozott aktivitása az áttétes rosszindulatú daganatok számos sejtvonalára jellemző ; kísérletek vannak olyan gyógyszerek alkalmazására, amelyek elnyomják ezt a hatást, mint daganatellenes szereket [11] .
A hialuronidázok az Egyesült Államokban és az európai országokban engedélyezettek a bőr alatti folyadék felszívódására hypodermolysis során, a gyógyszerek felszívódásának és diszperziójának felgyorsítására a bőr alatti szövetekben (adjuvánsként), az extravasatio leküzdésére, a kontrasztanyag vizeletben történő felszívódásának serkentésére. traktus angiográfia. A hematómák felszívódásának felgyorsítására is használják [4] .
Ezenkívül néha a szabványos angol protokollokon kívül is használatosak. off-label hialuronsavas töltőanyagok oldására (melyeket a kozmetológiában használnak), idegen testre adott granulomatosus reakciók kezelésére és töltőanyag injekciók okozta bőrelhalás kezelésére [4] .
Gyógyszerként elsősorban here-hialuronidáz készítményeket használnak, amelyeket jelenleg mesterségesen szintetizálnak, korábban szarvasmarhák heréiből kinyertek , emellett elősegítik az ízületek mozgási tartományának növelését és a kontraktúrák kialakulásának megelőzését. A fő alkalmazási terület a kötőszövet növekedésével járó betegségekben , a kozmetológiában , valamint a gyógyszerek és vakcinák biológiai hozzáférhetőségének növelésében . A farmakológiai gyakorlatban korábban elfogadott „lidáz” kifejezés jelenleg nem javasolt a hialuronidáz szinonimájaként . .
Az in vitro megtermékenyítési eljárások során here-hialuronidáz oldatot használnak a petesejtet körülvevő follikuláris sejtréteg eltávolítására . A follikuláris sejtek rétegének eltávolítása szükséges a mikrosebészeti megtermékenyítéshez - ICSI .
A streptococcus hialuronidázt a streptococcus fertőzések diagnosztizálására használják .
A közelmúltban olyan készítményeket fejlesztettek ki, amelyekben a hialuronidáz enzimaktivitásának meghosszabbítását az enzim nagy molekulatömegű hordozókon való rögzítésével érik el.
A vizeletben megemelkedett hialuronidázszintet a hólyagrák egyik biokémiai markereként használják.
Vannak információk a hialuronidázok bőriparban történő használatáról. .
| Hidrolázok ( EC 3 ): glikozil hidrolázok ( EC 3.2.1 ) | |
|---|---|
| |