Aldehyde Oxidase: หน้าที่และโรค

Aldehyde oxidase เป็นตัวแทนของเอนไซม์ที่ย่อยสลาย ลดีไฮด์ ในสัตว์มีกระดูกสันหลัง พบได้ในเนื้อเยื่อต่างๆของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและมนุษย์ ยังไม่ทราบหน้าที่ที่แน่นอนของ aldehyde oxidase

อัลดีไฮด์ออกซิเดสคืออะไร?

Aldehyde oxidase (AOX1) ช่วยในการสลายเอนไซม์ ลดีไฮด์ ในร่างกาย อย่างไรก็ตามยังพบว่าพังทลายลงด้วย นิโคติน เพื่อโคตินิน ในกระบวนการนี้ไฟล์ ออกซิเจน อะตอมถูกรวมเข้ากับออกซิเจนฟรี นิโคติน เพื่อสร้างโครงสร้างอัลดีไฮด์ ด้วยเหตุนี้อัลดีไฮด์ออกซิเดสจึงมีความสำคัญเช่นกัน โพรไบโอ การเผาผลาญและในเวลาเดียวกันสำหรับการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพ ส่วนใหญ่พบในไซโตซอลของ ตับ เซลล์ตับอ่อน ปอด, กล้ามเนื้อโครงร่างหรือเซลล์ไขมัน. สำหรับการทำงานของเอนไซม์นั้นโมลิบดีนัมโคแฟกเตอร์มีความสำคัญมาก ในดีเอ็นเอของมนุษย์มี AOX เพียงตัวเดียว ยีน ที่สามารถเข้ารหัสเอนไซม์ที่ใช้งานได้ ในสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่น ๆ ยีน AOX หลายตัวจะทำงานอยู่ Aldehyde oxidase มีความคล้ายคลึงกันมากและเกี่ยวข้องกับเอนไซม์ xanthine dehydrogenase ทั้งสอง เอนไซม์ สามารถใช้ในการแปลง hypoxanthine เป็น xanthine โดยรวม ออกซิเจน อะตอมและ น้ำ โมเลกุล อย่างไรก็ตามการแปลงแซนไทน์เป็น กรดยูริค ดำเนินการโดย xanthine hydrogenase เท่านั้น (xanthine oxidase) Aldehyde oxidase ประกอบด้วย 1338 กรดอะมิโน. Molybdopterin, FAD และ 2 (2Fe2S) ทำหน้าที่เป็นปัจจัยร่วมสำหรับประสิทธิภาพ ปฏิกิริยาที่มีลักษณะตามชื่อแล้วทำเครื่องหมายการแปลง ลดีไฮด์ ไปยัง กรดคาร์บอกซิลิก และ ไฮโดรเจน เปอร์ออกไซด์ด้วยการเพิ่ม ออกซิเจน และ น้ำ.

ฟังก์ชั่นการกระทำและงาน

เอนไซม์อัลดีไฮด์ออกซิเดสเร่งปฏิกิริยาต่างๆ ส่วนใหญ่มีหน้าที่ในการแปลงอัลดีไฮด์เป็น กรดคาร์บอกซิลิก ด้วยการเติมออกซิเจนและ น้ำ. โดยทั่วไปแล้วอัลดีไฮด์ออกซิเดสจะทำหน้าที่เป็นสื่อกลางในการเติมอะตอมออกซิเจนลงในสารตั้งต้น เหนือสิ่งอื่นใดมันยังกระตุ้นให้เกิดการแปลง นิโคติน เพื่อ conitine ดังนั้นจึงมีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพและ โพรไบโอ การเผาผลาญ. ในปฏิกิริยาเหล่านี้โมลิบดีนัมจำเป็นเสมอในฐานะปัจจัยร่วม ในการเปลี่ยนรูปทางชีวภาพจะแปลง xenobiotics กับกลุ่มอัลดีไฮด์ให้เป็น กรดคาร์บอกซิลิก ในเฟสฉันปฏิกิริยา กรดกลูคูโรนิกถูกเติมลงในหมู่คาร์บอกซิลในปฏิกิริยาระยะที่ XNUMX เพื่อเพิ่มความสามารถในการละลายน้ำและล้างโมเลกุลแปลกปลอมออกจากร่างกาย โครงสร้างและทางเคมี aldehyde oxidase มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับเอนไซม์ xanthine hydrogenase ที่คล้ายคลึงกัน (xanthine oxidase) อย่างไรก็ตามทำไมการแปลงแซนธีนเป็น กรดยูริค ด้วยการเติมออกซิเจนและน้ำจะถูกเร่งปฏิกิริยาโดย xanthine oxidase เท่านั้นที่ไม่เป็นที่รู้จัก การเปลี่ยน hypoxanthine เป็น xanthine ยังคงถูกเร่งโดยทั้งสองอย่าง เอนไซม์. นอกจากนี้อัลดีไฮด์ออกซิเดสยังทำหน้าที่ในการสร้างเซลล์ไขมัน (การเพิ่มจำนวนเซลล์ไขมัน) ในกระบวนการนี้จะช่วยกระตุ้นการปล่อยฮอร์โมน adiponectin ของเนื้อเยื่อ Adiponectin จะเพิ่มประสิทธิภาพของ อินซูลิน. ในเซลล์ตับ adiponectin จะยับยั้งการปลดปล่อยอัลดีไฮด์ออกซิเดส การขาดอัลดีไฮด์ออกซิเดส (AOX1) ยังขัดขวางการส่งออกไขมันจากเซลล์ ยังไม่เข้าใจถึงหน้าที่ที่แน่นอนของ aldehyde oxidase

การก่อตัวการเกิดคุณสมบัติและระดับที่เหมาะสม

Aldehyde oxidase พบมากในไซโตพลาสซึมของ ตับ เซลล์. อย่างไรก็ตามยังพบได้ในเซลล์ไขมัน ปอด เนื้อเยื่อกล้ามเนื้อโครงร่างและตับอ่อน มันเคยสับสนกับ xanthine oxidase ที่คล้ายคลึงกัน แม้ว่าทั้งสองอย่าง เอนไซม์ มีโครงสร้างคล้ายกัน อย่างไรก็ตามพวกมันกระตุ้นปฏิกิริยาที่แตกต่างกันบางส่วน อย่างไรก็ตามเอนไซม์ทั้งสองต้องการปัจจัยร่วมเดียวกันสำหรับการทำงานของมัน เหล่านี้คือ molybdopterin, FAD และ 2 (2Fe2S) อย่างไรก็ตามอัลดีไฮด์ออกซิเดสไม่เพียง แต่ย่อยสลายอัลดีไฮด์ แต่ยังรับผิดชอบต่อการเกิดออกซิเดชันของสารประกอบ N-heterocyclic เช่นนิโคตินไปจนถึงโคตินิน

โรคและความผิดปกติ

นอกเหนือจากแซนทีนดีไฮโดรจีเนส (แซนไทน์ออกซิเดส) และซัลไฟต์ออกซิเดสแล้วอัลดีไฮด์ออกซิเดสจะขึ้นอยู่กับโมลิบดีนัมโคแฟกเตอร์ โมลิบดีนัมถูกรวมเป็นอะตอมเชิงซ้อนในโมลิบดีนัมและสร้างปัจจัยร่วมโมลิบดีนัม การขาดโมลิบดีนัมส่งผลให้เอนไซม์ทั้งสามทำงานบกพร่อง Xanthine dehydrogenase เร่งการสลายแซนธีนเป็น กรดยูริค. เอนไซม์อัลดีไฮด์ออกซิเดสมีส่วนเกี่ยวข้องเพียงบางส่วนในกระบวนการนี้เช่นในการย่อยสลายไฮพอกแซนไทน์ไปเป็นแซนไทน์ ที่นี่ยังแข่งขันกับ xanthine oxidase ดังนั้นจึงไม่มีการขาดอัลดีไฮด์ออกซิเดสที่แยกได้ อย่างไรก็ตามอัลดีไฮด์ออกซิเดสสนับสนุนการย่อยสลายของ คาเทโคลามีนซัลไฟต์ออกซิเดสมีหน้าที่ในการย่อยสลาย กำมะถัน- มี กรดอะมิโน เช่น cysteine, ทอรีน or methionine. หากเอนไซม์นี้ขาดซัลไฟต์จะไม่ถูกเปลี่ยนเป็นซัลเฟตอีกต่อไป เนื่องจากโมลิบดีนัมโคแฟกเตอร์ทำให้เอนไซม์ทั้งสามชนิดนี้ขาดร่วมกัน แน่นอนข้อบกพร่องที่แยกได้เนื่องจากการกลายพันธุ์เป็นไปได้สำหรับเอนไซม์เหล่านี้ อย่างไรก็ตามยังไม่มีการอธิบายภาพทางคลินิกเกี่ยวกับการขาดอัลดีไฮด์ออกซิเดสที่เฉพาะเจาะจง การขาดโมลิบดีนัมเกิดจากความไม่สมดุล อาหาร เป็นอีกครั้งที่หายากมาก อย่างไรก็ตามสิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อขาดโมลิบดีนัมมากกว่าหกเดือน สารอาหารทางหลอดเลือด. ในกรณีเช่นนี้ tachypnea หัวใจเต้นเร็วรุนแรง ปวดหัว, ความเกลียดชัง, อาเจียน, การขาดดุลใบหน้าส่วนกลางหรือ อาการโคม่า มักเกิดขึ้น นอกจากนี้การแพ้บางอย่าง กรดอะมิโน เกิดขึ้น ความเข้มข้นของซัลไฟต์ที่เพิ่มขึ้นจะพบในปัสสาวะในขณะที่ระดับกรดยูริกที่ลดลงจะเกิดขึ้นใน เลือด. หากการขาดโมลิบดีนัมยังคงมีอยู่เป็นเวลานานอาจมีปัญหากับการสลายตัวของ กำมะถัน- มีอะมิโน กรด, อาการแพ้ซัลไฟต์, ผมร่วง, ระดับกรดยูริกต่ำใน เลือดและปัญหาการเจริญพันธุ์ อย่างไรก็ตามอาการส่วนใหญ่เกิดจากการขาดซัลไฟต์ออกซิเดสและแซนไทน์ดีไฮโดรจีเนส หัวใจเต้นเร็ว อาจเป็นเพราะระดับอะดรีนาลีนที่เพิ่มขึ้นหรือ norepinephrine (คาเทโคลามีน) เนื่องจากการสลายของพวกมันล่าช้าจากการขาดอัลดีไฮด์ออกซิเดส การขาดโมลิบดีนัมอาจเกิดจากอาหารที่มีโมลิบดีนัมต่ำมากและโรคลำไส้อักเสบเช่น โรค Crohn ด้วยการดูดซึมอาหารผิดปกติ การขาดปัจจัยร่วมโมลิบดีนัมทางพันธุกรรมเนื่องจากการสังเคราะห์โมลิบดีนัมบกพร่องเป็นอันตรายถึงชีวิตเนื่องจากความล้มเหลวของเอนไซม์ทั้งสามโดยไม่ได้รับการรักษา