Các myeloperoxidase là một hemoprotein với hoạt động của enzyme oxidoreductase mà chức năng trong tế bào khác hơn so với hệ thống miễn dịch với vi sinh vật xâm lược chiến đấu và quá trình tế bào khác.
Peroxidase lysosome này được tìm thấy trong bạch cầu hạt và bạch cầu đơn nhân của động vật có vú và thực hiện các chức năng trong hệ thống vi khuẩn diệt khuẩn phụ thuộc hydrogen peroxide của bạch cầu trung tính, tạo thành một phần của các thành phần của phản ứng miễn dịch bẩm sinh.
Trình bày cấu trúc của enzyme Myeloperoxidase (Nguồn: Jawahar Swaminathan và nhân viên MSD tại Viện Tin sinh học Châu Âu qua Wikimedia Commons)
Nó được mô tả lần đầu tiên bởi Agner, người đã đặt ra thuật ngữ ban đầu "peroxidase xanh", vì nó là một loại enzyme có màu xanh đặc trưng.
Một thời gian sau, tên của nó được đổi thành myeloperoxidase, vì nó là một enzym đặc trưng của các tế bào thuộc dòng tủy từ tủy xương và hiện diện trong các mô liên kết khác nhau của cơ thể một số động vật.
Ngoài các chức năng của chúng trong hệ thống miễn dịch để chống lại vi sinh vật xâm nhập, các sản phẩm của phản ứng được xúc tác bởi myeloperoxidase gây ra tổn thương mô trong các phản ứng viêm khác nhau.
Hoạt động của nó cũng liên quan đến sự tiến triển của một số bệnh tim mạch và trong giai đoạn khởi phát, lan truyền và biến chứng của quá trình xơ vữa động mạch, được sử dụng để chẩn đoán và can thiệp điều trị các bệnh lý này.
nét đặc trưng
Chức năng xúc tác của myeloperoxidase dựa trên quá trình oxy hóa hai điện tử của ion Cl-, để đạt được sự hình thành HOCl hoặc axit hypoclorơ mà khi sinh vật ăn vào sẽ độc hại và thậm chí có thể gây chết người.
Enzyme này đặc biệt có nhiều trong các hạt azurophilic chính trong tế bào chất của bạch cầu đa nhân, nơi nó chiếm hơn 3% trọng lượng của các tế bào này. Nó cũng được tìm thấy trong bạch cầu đơn nhân của người, nhưng không có trong đại thực bào mô.
Myeloperoxidase được mã hóa bởi một gen 2.200 cặp bazơ (2,2 kb), gen này chịu trách nhiệm tổng hợp một peptit tiền chất gốc 745 axit amin.
Ở người, gen này nằm trên nhiễm sắc thể số 17, trong vùng 12-23 của cánh tay dài, và chứa 12 exon và 11 intron.
Quá trình tổng hợp protein này xảy ra trong giai đoạn tiền bào của quá trình biệt hóa của các tế bào thuộc dòng tủy và quá trình sau dịch mã của nó xảy ra giữa lưới nội chất, phức hợp Golgi và màng sinh chất.
Sự kết hợp của nhóm chân giả heme xảy ra độc lập với quá trình xử lý sau dịch mã của protein tiền thân không hoạt động.
Kết cấu
Myeloperoxidase được tổng hợp như một protein tiền chất glycosyl hóa (với các phần carbohydrate) có kích thước khoảng 90 kDa. Sau đó, chuỗi này bị phân cắt để tạo thành hai chuỗi: chuỗi nặng (55-60 kDa) và chuỗi nhẹ (10-15 kDa).
Protein trưởng thành bao gồm hai chuỗi nặng và hai chuỗi nhẹ, tạo thành một tetramer 120-160 kDa, với hai nhóm chân giả giống nhau trong mỗi tetramer.
Chuỗi nặng dài 467 axit amin và nằm ở đầu cuối C của protein, trong khi chuỗi nhẹ được tạo thành từ 108 gốc.
Ít nhất ba dạng đồng dạng của enzym này đã được mô tả trong bạch cầu đa nhân trung tính, được gọi là I, II và III, và trong tế bào u nguyên bào nuôi (tế bào tiền thân) HL-60 đã được mô tả bốn, được đặt tên là IA, IB, II và III.
Các myeloperoxidase loại I, II và III đa nhân trung tính có trọng lượng phân tử lần lượt là 120, 115 và 110 kDa và thành phần axit amin của chúng không thay đổi đáng kể. Chúng có tỷ lệ cao dư lượng aspartate, glutamate, leucine và proline, cũng như đường amin N-acetylglucosamine trong phần saccharide.
Nhóm giả của các enzym này chứa các nguyên tử sắt và hàm lượng của kim loại này thay đổi tùy thuộc vào loài động vật được nghiên cứu. Nhóm này được cho là gắn cộng hóa trị với các tiểu đơn vị nặng của cấu trúc, điều này rất quan trọng đối với hoạt động của enzym.
Đặc trưng
Myeloperoxidase là một phần của cái được gọi là "hệ thống myeloperoxidase", và hoạt động trong quá trình thực bào của các vi sinh vật xâm nhập, đi kèm với các phản ứng oxy hóa khác nhau, vì nó tạo thành một phần của không bào thực bào.
Hệ thống myeloperoxidase này có liên quan đến việc loại bỏ vi khuẩn, vi rút, ký sinh trùng và nấm.
Các thành phần của hệ thống là enzyme myeloperoxidase, hydrogen peroxide, và một yếu tố có thể oxy hóa như halogenua. Hydrogen peroxide được tạo ra trong quá trình hô hấp thông qua các anion superoxide trung gian.
Peroxide này có khả năng phản ứng với myeloperoxidase để tạo thành hợp chất I, có thể "tấn công" các halogen khác nhau. Khi hợp chất I phản ứng với các phân tử cho electron khác, nó trở thành hợp chất II, nhưng hợp chất II không có khả năng phản ứng với halogenua.
Halogenua mà hợp chất tôi sử dụng có thể là clorua, bromua, iotua và giả halogenua thiocyanat; Theo các thí nghiệm in vivo, phổ biến nhất của các enzym này là clorua, một khi được xử lý bởi myeloperoxidase, được chuyển thành axit hypochlorous và các dẫn xuất khác, là những phân tử "diệt khuẩn" mạnh mẽ.
Các phản ứng khác được xúc tác bởi cùng một loại enzyme tạo ra các gốc hydroxyl tự do, các nguyên tử oxy "đơn", không khác gì các nguyên tử oxy ở trạng thái kích thích và ozon (O3), tất cả đều có hoạt động diệt khuẩn.
Trong sự phát triển của bệnh
Enzyme myeloperoxidase có liên quan đến việc thúc đẩy và lây lan chứng xơ vữa động mạch, vì nó khuếch đại tiềm năng oxy hóa của hydrogen peroxide bằng cách tạo ra chất oxy hóa mạnh có khả năng ảnh hưởng đến các hợp chất phenol khác nhau.
Các loài phản ứng này có liên quan đến sự xuất hiện của các tổn thương mô xảy ra trong một loạt các tình trạng viêm.
Sự gia tăng nồng độ toàn thân của enzym này được sử dụng như một dấu hiệu chẩn đoán sự tồn tại của các bệnh mạch vành và các tình trạng tim quan trọng khác.
Ngoài mối quan hệ với một số bệnh tim, các khiếm khuyết trong myeloperoxidase cũng chuyển thành các tình trạng bệnh lý miễn dịch, vì các khiếm khuyết trong hoạt động diệt khuẩn của nó có thể dẫn đến nhiễm trùng toàn thân cấp tính và nguy hiểm.
Người giới thiệu
- Kimura, S., & Ikeda-saito, M. (1988). Myeloperoxidase ở người và Peroxidase tuyến giáp, hai loại enzyme có chức năng sinh lý riêng biệt và riêng biệt, là các thành viên có liên quan tiến hóa của cùng một họ gen. Protein: Cấu trúc, Chức năng và Tin sinh học, 3, 113–120.
- Klebanoff, SJ (1999). Myeloperoxidase. Hệ thống kháng khuẩn thực bào, 111 (5), 383–389.
- Klebanoff, SJ (2005). Myeloperoxidase: bạn và thù. Tạp chí Sinh học Bạch cầu, 77, 598–625.
- Koeffler, P., Ranyard, J., & Pertcheck, M. (1985). Myeloperoxidase: Cấu trúc và sự biểu hiện của nó trong quá trình biệt hóa dòng tủy. Máu, 65 (2), 484–491.
- Nicholls, SJ, Hazen, SL, Nicholls, SJ, & Hazen, SL (2005). Myeloperoxidase và bệnh tim mạch. Xơ cứng động mạch, Huyết khối và Sinh học Mạch máu, 25, 1102–1111.
- Tobler, A., & Koefter, HP (1991). Myeloperoxidase: Bản địa hóa, cấu trúc và chức năng. Trong Hóa sinh tế bào máu (trang 255-288). New York: Plenum Press.