La superóxido dismutasa ( SOD , EC 1.15.1.1) es una enzima que cataliza alternativamente la dismutación (o partición) de la enzima superóxido ( O− 2) radical aniónico en oxígeno molecular normal (O 2 ) y peróxido de hidrógeno ( H 2Oh 2). El superóxido se produce como un subproducto del metabolismo del oxígeno y, si no se regula, causa muchos tipos de daño celular. [2] El peróxido de hidrógeno también es dañino y es degradado por otras enzimas como la catalasa . Por lo tanto, la SOD es una defensa antioxidante importante en casi todas las células vivas expuestas al oxígeno. Una excepción es Lactobacillus plantarum y lactobacilos relacionados , que utilizan manganeso intracelular para prevenir el daño del O reactivo.− 2. [3] [4]
Cu2+ −SOD + O− 2→ Cu+ −SOD + O 2(reducción de cobre; oxidación de superóxido)
Cu+ −SOD + O− 2+ 2 horas+ → Cu2+ −SOD + H 2Oh 2(oxidación del cobre; reducción del superóxido)
donde M = Cu (n=1); Mn (n=2); Fe (n=2); Ni (n=2) sólo en procariotas.
En una serie de tales reacciones, el estado de oxidación y la carga del catión metálico oscilan entre n y n+1: +1 y +2 para Cu, o +2 y +3 para los demás metales.
Tipos
General
Irwin Fridovich y Joe McCord de la Universidad de Duke descubrieron la actividad enzimática de la superóxido dismutasa en 1968. [5] Anteriormente, las SOD se conocían como un grupo de metaloproteínas con una función desconocida; por ejemplo, la CuZnSOD se conocía como eritrocupreína (o hemocupreína, o citocupreína) o como el fármaco antiinflamatorio veterinario "Orgoteína". [6] Asimismo, Brewer (1967) identificó una proteína que más tarde se conocería como superóxido dismutasa como una indofenol oxidasa mediante el análisis de proteínas de geles de almidón utilizando la técnica de fenazina-tetrazolio. [7]
Hay tres familias principales de superóxido dismutasa, dependiendo del pliegue de la proteína y del cofactor metálico : el tipo Cu/Zn (que se une tanto al cobre como al zinc ), los tipos Fe y Mn (que se unen al hierro o al manganeso ) y el tipo Ni (que se une al níquel ).
Cobre y zinc: los más utilizados por los eucariotas , incluidos los humanos. Los citosoles de prácticamente todas las células eucariotas contienen una enzima SOD con cobre y zinc (Cu-Zn-SOD). Por ejemplo, la Cu-Zn-SOD disponible comercialmente normalmente se purifica a partir de glóbulos rojos bovinos. La enzima bovina Cu-Zn es un homodímero de peso molecular 32.500. Fue la primera SOD cuya estructura cristalina de detalle atómico se resolvió, en 1975. [10] Es un barril beta de " llave griega " de 8 hebras, con el sitio activo entre el barril y dos bucles superficiales. Las dos subunidades están unidas firmemente espalda con espalda, principalmente por interacciones hidrofóbicas y algunas electrostáticas. Los ligandos del cobre y el zinc son seis cadenas laterales de histidina y una de aspartato ; una histidina está unida entre los dos metales. [11]
Hierro – Muchas bacterias contienen una forma de la enzima con hierro (Fe-SOD); algunas bacterias contienen Fe-SOD, otras Mn-SOD y algunas (como E. coli ) contienen ambas. La Fe-SOD también se puede encontrar en los cloroplastos de las plantas. Las estructuras 3D de las superóxido dismutasas homólogas Mn y Fe tienen la misma disposición de hélices alfa, y sus sitios activos contienen el mismo tipo y disposición de cadenas laterales de aminoácidos. Por lo general son dímeros, pero ocasionalmente tetrámeros.
Manganeso – Casi todas las mitocondrias y muchas bacterias contienen una forma de manganeso (Mn-SOD): por ejemplo, la Mn-SOD que se encuentra en las mitocondrias humanas. Los ligandos de los iones de manganeso son 3 cadenas laterales de histidina , una cadena lateral de aspartato y una molécula de agua o ligando hidroxi , dependiendo del estado de oxidación del Mn (respectivamente II y III). [12]
Níquel – procariota . Tiene una estructura hexamérica (6 copias) formada por haces de 4 hélices dextrógiras, cada una de las cuales contiene ganchos N-terminales que forman quelatos con un ion Ni. El gancho Ni contiene el motivo His-Cys-XX-Pro-Cys-Gly-X-Tyr; proporciona la mayoría de las interacciones críticas para la unión y catálisis de metales y, por lo tanto, es un posible diagnóstico de NiSOD. [13] [14]
En plantas superiores, las isoenzimas SOD se han localizado en diferentes compartimentos celulares. Mn-SOD está presente en mitocondrias y peroxisomas . Fe-SOD se ha encontrado principalmente en cloroplastos pero también se ha detectado en peroxisomas, y CuZn-SOD se ha localizado en citosol , cloroplastos, peroxisomas y apoplastos . [16] [17]
Humano
Existen tres formas de superóxido dismutasa presentes en los seres humanos, en todos los demás mamíferos y en la mayoría de los cordados . La SOD1 se encuentra en el citoplasma , la SOD2 en las mitocondrias y la SOD3 es extracelular . La primera es un dímero (consta de dos unidades), mientras que las otras son tetrámeros (cuatro subunidades). La SOD1 y la SOD3 contienen cobre y zinc, mientras que la SOD2, la enzima mitocondrial, tiene manganeso en su centro reactivo. Los genes se encuentran en los cromosomas 21, 6 y 4, respectivamente (21q22.1, 6q25.3 y 4p15.3-p15.1).
Plantas
En las plantas superiores , las enzimas superóxido dismutasa (SOD) actúan como antioxidantes y protegen los componentes celulares de la oxidación por especies reactivas de oxígeno (ROS). [20] Las ROS pueden formarse como resultado de la sequía, lesiones, herbicidas y pesticidas, ozono, actividad metabólica de la planta, deficiencias de nutrientes, fotoinhibición, temperatura por encima y por debajo del suelo, metales tóxicos y rayos UV o gamma. [21] [22] Para ser más específicos, el O 2 molecular se reduce a O− 2(un ROS llamado superóxido) cuando absorbe un electrón excitado liberado de compuestos de la cadena de transporte de electrones. Se sabe que el superóxido desnaturaliza enzimas, oxida lípidos y fragmenta el ADN. [21] Las SOD catalizan la producción de O 2 e H 2Oh 2del superóxido ( O− 2), lo que da como resultado reactivos menos dañinos.
Al aclimatarse a niveles mayores de estrés oxidativo, las concentraciones de SOD generalmente aumentan con el grado de las condiciones de estrés. La compartimentación de diferentes formas de SOD en toda la planta hace que contrarresten el estrés de manera muy efectiva. Existen tres clases bien conocidas y estudiadas de coenzimas metálicas SOD que existen en las plantas. Primero, las SOD de Fe constan de dos especies, un homodímero (que contiene 1-2 g de Fe) y un tetrámero (que contiene 2-4 g de Fe). Se cree que son las metaloenzimas SOD más antiguas y se encuentran tanto en procariotas como en eucariotas. Las SOD de Fe se localizan más abundantemente dentro de los cloroplastos de las plantas, donde son autóctonas. En segundo lugar, las SOD de Mn constan de una especie de homodímero y homotetrámero, cada una de las cuales contiene un solo átomo de Mn (III) por subunidad. Se encuentran predominantemente en mitocondrias y peroxisomas. En tercer lugar, las SOD de Cu-Zn tienen propiedades eléctricas muy diferentes de las de las otras dos clases. Estas se concentran en el cloroplasto , el citosol y, en algunos casos, el espacio extracelular. Nótese que las SOD de Cu-Zn brindan menos protección que las SOD de Fe cuando se localizan en el cloroplasto. [20] [21] [22]
Bacteria
Los glóbulos blancos humanos utilizan enzimas como la NADPH oxidasa para generar superóxido y otras especies reactivas de oxígeno para matar bacterias. Durante la infección, algunas bacterias (p. ej., Burkholderia pseudomallei ) producen superóxido dismutasa para protegerse de la muerte. [23]
Bioquímica
La SOD supera las reacciones dañinas del superóxido, protegiendo así a la célula de la toxicidad del superóxido. La reacción del superóxido con radicales no radicales está prohibida por el espín . En los sistemas biológicos, esto significa que sus principales reacciones son consigo mismo (dismutación) o con otro radical biológico como el óxido nítrico (NO) o con un metal de la serie de transición. El radical anión superóxido ( O− 2) se dismuta espontáneamente en O 2 y peróxido de hidrógeno ( H 2Oh 2) con bastante rapidez (~10 5 M −1 s −1 a pH 7). [ cita requerida ] La SOD es necesaria porque el superóxido reacciona con objetivos celulares sensibles y críticos. Por ejemplo, reacciona con el radical NO y produce peroxinitrito tóxico .
Debido a que la reacción de dismutación no catalizada para el superóxido requiere que dos moléculas de superóxido reaccionen entre sí, la tasa de dismutación es de segundo orden con respecto a la concentración inicial de superóxido. Por lo tanto, la vida media del superóxido, aunque muy corta en altas concentraciones (por ejemplo, 0,05 segundos a 0,1 mM) es en realidad bastante larga en concentraciones bajas (por ejemplo, 14 horas a 0,1 nM). Por el contrario, la reacción del superóxido con SOD es de primer orden con respecto a la concentración de superóxido. Además, la superóxido dismutasa tiene la mayor k cat / K M (una aproximación de la eficiencia catalítica) de cualquier enzima conocida (~7 x 10 9 M −1 s −1 ), [24] esta reacción está limitada solo por la frecuencia de colisión entre ella misma y el superóxido. Es decir, la tasa de reacción está "limitada por difusión".
La alta eficiencia de la superóxido dismutasa parece necesaria: incluso en las concentraciones subnanomolares alcanzadas por las altas concentraciones de SOD dentro de las células, el superóxido inactiva la enzima del ciclo del ácido cítrico aconitasa , puede envenenar el metabolismo energético y libera hierro potencialmente tóxico. La aconitasa es una de varias (des)hidratasas que contienen hierro y azufre en las vías metabólicas que se ha demostrado que son inactivadas por el superóxido. [25]
Estabilidad y mecanismo de plegado.
La SOD1 es una proteína extremadamente estable. En la forma holo (con enlaces de cobre y zinc), el punto de fusión es > 90 °C. En la forma apo (sin enlaces de cobre ni zinc), el punto de fusión es de ~60 °C. [26] Mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC), la SOD1 holo se despliega mediante un mecanismo de dos estados: de dímero a dos monómeros desplegados. [26] En experimentos de desnaturalización química , la SOD1 holo se despliega mediante un mecanismo de tres estados con la observación de un intermediario monomérico plegado. [27]
Fisiología
El superóxido es una de las principales especies reactivas de oxígeno en la célula. Como consecuencia, la SOD cumple una función antioxidante clave. La importancia fisiológica de las SOD se ilustra por las patologías graves evidentes en ratones modificados genéticamente para carecer de estas enzimas. Los ratones que carecen de SOD2 mueren varios días después del nacimiento, en medio de un estrés oxidativo masivo . [28] Los ratones que carecen de SOD1 desarrollan una amplia gama de patologías, incluido el carcinoma hepatocelular, [29] una aceleración de la pérdida de masa muscular relacionada con la edad, [30] una incidencia más temprana de cataratas y una esperanza de vida reducida. Los ratones que carecen de SOD3 no muestran ningún defecto obvio y exhiben una esperanza de vida normal, aunque son más sensibles a las lesiones hiperóxicas. [31] Los ratones knock out de cualquier enzima SOD son más sensibles a los efectos letales de los compuestos generadores de superóxido, como el paraquat y el diquat ( herbicidas ).
Las moscas que carecen de SOD1 tienen una esperanza de vida drásticamente más corta, mientras que las moscas que carecen de SOD2 mueren antes de nacer. La disminución de SOD1 y SOD2 en el sistema nervioso y los músculos de las moscas Drosophila se asocia con una menor esperanza de vida. [32] La acumulación de ROS neuronales y musculares parece contribuir a los deterioros asociados con la edad. Cuando se induce la sobreexpresión de SOD2 mitocondrial, la esperanza de vida de las moscas Drosophila adultas se prolonga. [33]
Entre las hormigas negras de jardín ( Lasius niger ), la esperanza de vida de las reinas es un orden de magnitud mayor que la de las obreras a pesar de que no existe una diferencia sistemática en la secuencia de nucleótidos entre ellas. [34] Se descubrió que el gen SOD3 era el que se expresaba de manera más diferencial en los cerebros de las reinas y las obreras. Este hallazgo plantea la posibilidad de un papel importante de la función antioxidante en la modulación de la esperanza de vida. [34]
La supresión de la SOD en el gusano C. elegans no causa grandes alteraciones fisiológicas. Sin embargo, la vida útil de C. elegans puede prolongarse mediante miméticos de superóxido/ catalasa, lo que sugiere que el estrés oxidativo es un determinante importante de la tasa de envejecimiento . [35]
Las mutaciones knockout o nulas en SOD1 son altamente perjudiciales para el crecimiento aeróbico en la levadura en ciernes Saccharomyces cerevisiae y resultan en una reducción drástica en la esperanza de vida post-diaúxica. En S. cerevisiae de tipo salvaje , las tasas de daño del ADN aumentaron 3 veces con la edad, pero más de 5 veces en mutantes eliminados para los genes SOD1 o SOD2 . [36] Los niveles de especies reactivas de oxígeno aumentan con la edad en estas cepas mutantes y muestran un patrón similar al patrón de aumento del daño del ADN con la edad. Por lo tanto, parece que la superóxido dismutasa juega un papel sustancial en la preservación de la integridad del genoma durante el envejecimiento en S. cerevisiae . Las mutaciones knockout o nulas de SOD2 causan inhibición del crecimiento en fuentes de carbono respiratorio además de una disminución de la esperanza de vida post-diaúxica.
En la levadura de fisión Schizosaccharomyces pombe , la deficiencia de la superóxido dismutasa mitocondrial SOD2 acelera el envejecimiento cronológico. [37]
Se han generado varios mutantes procariotas sin SOD, entre ellos E. coli . La pérdida de CuZnSOD periplásmica provoca una pérdida de virulencia y podría ser un objetivo atractivo para nuevos antibióticos.
Papel en la enfermedad
Las mutaciones en la primera enzima SOD ( SOD1 ) pueden causar esclerosis lateral amiotrófica familiar (ELA, una forma de enfermedad de la neurona motora ). [38] [39] [40] [41] La mutación más común en los EE. UU. es A4V , mientras que la más estudiada es G93A . La inactivación de SOD1 causa carcinoma hepatocelular . [29] La actividad disminuida de SOD3 se ha relacionado con enfermedades pulmonares como el síndrome de dificultad respiratoria aguda (SDRA) o la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). [42] [43] [44] La superóxido dismutasa no se expresa en las células de la cresta neural en el feto en desarrollo . Por lo tanto, los altos niveles de radicales libres pueden causarles daño e inducir anomalías disráficas (defectos del tubo neural). [ cita requerida ]
Las mutaciones en SOD1 pueden causar ELA familiar (varias evidencias también muestran que la SOD1 de tipo salvaje, en condiciones de estrés celular, está implicada en una fracción significativa de casos de ELA esporádica, que representan el 90% de los pacientes con ELA), [45] por un mecanismo que actualmente no se entiende, pero no debido a la pérdida de actividad enzimática o una disminución en la estabilidad conformacional de la proteína SOD1. La sobreexpresión de SOD1 se ha relacionado con los trastornos neuronales observados en el síndrome de Down . [46] En pacientes con talasemia, la SOD aumentará como una forma de mecanismo de compensación. Sin embargo, en la etapa crónica, la SOD no parece ser suficiente y tiende a disminuir debido a la destrucción de proteínas de la reacción masiva de oxidante-antioxidante. [47]
En ratones, la superóxido dismutasa extracelular (SOD3, ecSOD) contribuye al desarrollo de la hipertensión . [48] [49] La inactivación de SOD2 en ratones causa letalidad perinatal. [28]
Usos médicos
Se ha sugerido la administración suplementaria de superóxido dimutasa como tratamiento para prevenir la displasia broncopulmonar en bebés que nacen prematuramente , sin embargo la eficacia de su tratamiento no está clara. [50]
Investigación
La SOD se ha utilizado en el tratamiento experimental de la inflamación crónica en enfermedades inflamatorias del intestino . [51] [52] La SOD puede mejorar la nefrotoxicidad inducida por cisplatino (estudios con roedores). [53] Como "orgoteína" u "ontosina", una SOD hepática bovina purificada farmacológicamente activa, también es eficaz en el tratamiento de la enfermedad inflamatoria del tracto urinario en el hombre. [54] Durante un tiempo, la SOD hepática bovina incluso tuvo aprobación regulatoria en varios países europeos para tal uso. Esto se vio interrumpido por las preocupaciones sobre la enfermedad priónica . [ cita requerida ]
La síntesis de enzimas como la superóxido dismutasa, L-ascorbato oxidasa y la ADN polimerasa Delta 1 se inicia en las plantas con la activación de genes asociados a condiciones de estrés para las plantas. [57] Las condiciones de estrés más comunes pueden ser las lesiones, la sequía o la salinidad del suelo . Limitar este proceso iniciado por las condiciones de fuerte salinidad del suelo se puede lograr administrando glutamina exógena a las plantas. La disminución en el nivel de expresión de los genes responsables de la síntesis de superóxido dismutasa aumenta con el aumento de la concentración de glutamina. [57]
Usos cosméticos
La SOD puede reducir el daño de los radicales libres en la piel, por ejemplo, para reducir la fibrosis después de la radioterapia para el cáncer de mama. Sin embargo, los estudios de este tipo deben considerarse tentativos, ya que no hubo controles adecuados en el estudio, incluida la falta de aleatorización, doble ciego o placebo. [58] Se sabe que la superóxido dismutasa revierte la fibrosis , posiblemente a través de la desdiferenciación de los miofibroblastos de nuevo a fibroblastos . [59] [ se necesita más explicación ]
Fuentes comerciales
La SOD se obtiene comercialmente del fitoplancton marino , hígado bovino, rábano picante , melón y ciertas bacterias. Con fines terapéuticos, la SOD suele inyectarse localmente. No hay evidencia de que la ingestión de SOD sin protección o alimentos ricos en SOD pueda tener efectos fisiológicos, ya que toda la SOD ingerida se descompone en aminoácidos antes de ser absorbida . Sin embargo, la ingestión de SOD unida a proteínas de trigo podría mejorar su actividad terapéutica, al menos en teoría. [60]
^ ab PDB : 1VAR ; Borgstahl GE, Parge HE, Hickey MJ, Johnson MJ, Boissinot M, Hallewell RA, et al. (abril de 1996). "La variante polimórfica Ile58Thr de la superóxido dismutasa de manganeso mitocondrial humana reduce la actividad al desestabilizar la interfaz tetramérica". Bioquímica . 35 (14): 4287–4297. doi :10.1021/bi951892w. PMID 8605177. S2CID 7450190.
^ Hayyan M, Hashim MA, AlNashef IM (marzo de 2016). "Ión superóxido: generación e implicaciones químicas". Chemical Reviews . 116 (5): 3029–3085. doi : 10.1021/acs.chemrev.5b00407 . PMID 26875845.
^ Archibald FS, Fridovich I (1981). "Manganeso y defensas contra la toxicidad del oxígeno en Lactobacillus plantarum". Revista de bacteriología . 145 (1): 442–451. doi :10.1128/jb.145.1.442-451.1981. PMC 217292 . PMID 6257639.
^ Peacock T, Hassan HM (2021). "Papel de la Mn-catalasa en el crecimiento aeróbico de Lactobacillus plantarum ATCC 14431". Microbiología Aplicada . 1 (3): 615–625. doi : 10.3390/applmicrobiol1030040 . S2CID 245379268.
^ McCord JM, Fridovich I (noviembre de 1969). "Superóxido dismutasa. Una función enzimática para la eritrocupreína (hemocupreína)". The Journal of Biological Chemistry . 244 (22): 6049–6055. doi : 10.1016/S0021-9258(18)63504-5 . PMID 5389100.
^ McCord JM, Fridovich I (1988). "Superóxido dismutasa: los primeros veinte años (1968-1988)". Free Radical Biology & Medicine . 5 (5–6): 363–369. doi :10.1016/0891-5849(88)90109-8. PMID 2855736.
^ Brewer GJ (septiembre de 1967). "Regiones acromáticas de geles de almidón teñidos con tetrazolio: variación electroforética hereditaria". American Journal of Human Genetics . 19 (5): 674–680. PMC 1706241 . PMID 4292999.
^ PDB : 2SOD ; Tainer JA, Getzoff ED , Beem KM, Richardson JS, Richardson DC (septiembre de 1982). "Determinación y análisis de la estructura 2A de la superóxido dismutasa de cobre y zinc". Journal of Molecular Biology . 160 (2): 181–217. doi :10.1016/0022-2836(82)90174-7. PMID 7175933.
^ Quint P, Reutzel R, Mikulski R, McKenna R, Silverman DN (febrero de 2006). "Estructura cristalina de la superóxido dismutasa de manganeso humana nitrada: mecanismo de inactivación". Free Radical Biology & Medicine . 40 (3): 453–458. doi :10.1016/j.freeradbiomed.2005.08.045. PMID 16443160.
^ Richardson J, Thomas KA, Rubin BH, Richardson DC (abril de 1975). "Estructura cristalina de la superóxido dismutasa de Cu,Zn bovina a una resolución de 3 A: rastreo de cadena y ligandos metálicos". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 72 (4): 1349–1353. doi : 10.1073/pnas.72.4.1349 . PMC 432531 . PMID 1055410. .
^ Tainer JA, Getzoff ED, Richardson JS, Richardson DC (1983). "Estructura y mecanismo de la superóxido dismutasa de cobre y zinc". Nature . 306 (5940): 284–287. Bibcode :1983Natur.306..284T. doi :10.1038/306284a0. PMID 6316150. S2CID 4266810.
^ abc PDB : 1N0J ; Borgstahl GE, Parge HE, Hickey MJ, Beyer WF, Hallewell RA, Tainer JA (octubre de 1992). "La estructura de la superóxido dismutasa de manganeso mitocondrial humana revela una nueva interfaz tetramérica de dos haces de 4 hélices". Cell . 71 (1): 107–118. doi :10.1016/0092-8674(92)90270-M. PMID 1394426. S2CID 41611695.
^ Barondeau DP, Kassmann CJ, Bruns CK, Tainer JA, Getzoff ED (junio de 2004). "Estructura y mecanismo de la superóxido dismutasa de níquel". Bioquímica . 43 (25): 8038–8047. doi :10.1021/bi0496081. PMID 15209499. S2CID 10700340.
^ ab PDB : 1Q0M ; Wuerges J, Lee JW, Yim YI, Yim HS, Kang SO, Djinovic Carugo K (junio de 2004). "La estructura cristalina de la superóxido dismutasa que contiene níquel revela otro tipo de sitio activo". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 101 (23): 8569–8574. Bibcode :2004PNAS..101.8569W. doi : 10.1073/pnas.0308514101 . PMC 423235 . PMID 15173586.
^ PDB : 1SDY ; Djinović K, Gatti G, Coda A, Antolini L, Pelosi G, Desideri A, et al. (diciembre de 1991). "Solución estructural y refinamiento de dinámica molecular de la enzima superóxido dismutasa de Cu,Zn de levadura". Acta Crystallographica Sección B: Ciencia estructural . 47 ( Pt 6) (6): 918–927. Bibcode :1991AcCrB..47..918D. doi : 10.1107/S0108768191004949 . PMID 1772629.
^ Corpas FJ, Barroso JB, del Río LA (abril de 2001). "Peroxisomas como fuente de especies reactivas de oxígeno y moléculas señalizadoras de óxido nítrico en células vegetales". Tendencias en la ciencia de las plantas . 6 (4): 145–150. Bibcode :2001TPS.....6..145C. doi :10.1016/S1360-1385(01)01898-2. PMID 11286918.
^ Corpas FJ, Fernández-Ocaña A, Carreras A, Valderrama R, Luque F, Esteban FJ, et al. (julio de 2006). "La expresión de diferentes formas de superóxido dismutasa es dependiente del tipo celular en hojas de olivo (Olea europaea L.)". Plant & Cell Physiology . 47 (7): 984–994. doi : 10.1093/pcp/pcj071 . PMID 16766574.
^ PDB : 3CQQ ; Cao X, Antonyuk SV, Seetharaman SV, Whitson LJ, Taylor AB, Holloway SP, et al. (junio de 2008). "Estructuras de la variante G85R de SOD1 en la esclerosis lateral amiotrófica familiar". The Journal of Biological Chemistry . 283 (23): 16169–16177. doi : 10.1074/jbc.M801522200 . PMC 2414278 . PMID 18378676.
^ PDB : 2JLP ; Antonyuk SV, Strange RW, Marklund SL, Hasnain SS (mayo de 2009). "La estructura de la superóxido dismutasa de cobre-zinc extracelular humana a una resolución de 1,7 A: información sobre la unión de la heparina y el colágeno". Journal of Molecular Biology . 388 (2): 310–326. doi :10.1016/j.jmb.2009.03.026. PMID 19289127.
^ ab Alscher RG, Erturk N, Heath LS (mayo de 2002). "El papel de las superóxido dismutasas (SOD) en el control del estrés oxidativo en las plantas". Journal of Experimental Botany . 53 (372): 1331–1341. doi : 10.1093/jexbot/53.372.1331 . PMID 11997379.
^ abc Smirnoff N (septiembre de 1993). "El papel del oxígeno activo en la respuesta de las plantas al déficit de agua y la desecación". The New Phytologist . 125 (1): 27–58. doi : 10.1111/j.1469-8137.1993.tb03863.x . PMID 33874604.
^ ab Raychaudhuri SS, Deng XW (2008). "El papel de la superóxido dismutasa en la lucha contra el estrés oxidativo en plantas superiores". The Botanical Review . 66 (1): 89–98. doi :10.1007/BF02857783. S2CID 7663001.
^ Vanaporn M, Wand M, Michell SL, Sarkar-Tyson M, Ireland P, Goldman S, et al. (agosto de 2011). "La superóxido dismutasa C es necesaria para la supervivencia intracelular y la virulencia de Burkholderia pseudomallei". Microbiología . 157 (Pt 8): 2392–2400. doi : 10.1099/mic.0.050823-0 . PMID 21659326.
^ Heinrich PC, Löffler G, Petrifica PE (2006). Biochemie und Pathobiochemie (Springer-Lehrbuch) (edición alemana). Berlín: Springer. pag. 123.ISBN978-3-540-32680-9.
^ Gardner PR, Raineri I, Epstein LB, White CW (junio de 1995). "El radical superóxido y el hierro modulan la actividad de la aconitasa en células de mamíferos". The Journal of Biological Chemistry . 270 (22): 13399–13405. doi : 10.1074/jbc.270.22.13399 . PMID 7768942.
^ ab Stathopulos PB, Rumfeldt JA, Karbassi F, Siddall CA, Lepock JR, Meiering EM (marzo de 2006). "Análisis calorimétrico de la estabilidad termodinámica y la agregación de mutantes Gly-93 de la superóxido dismutasa asociados a la esclerosis lateral amiotrófica apo y holo". The Journal of Biological Chemistry . 281 (10): 6184–6193. doi : 10.1074/jbc.M509496200 . PMID 16407238.
^ Rumfeldt JA, Stathopulos PB, Chakrabarrty A, Lepock JR, Meiering EM (enero de 2006). "Mecanismo y termodinámica de la desnaturalización inducida por cloruro de guanidinio de superóxido dismutasas Cu,Zn mutantes asociadas a ELA". Journal of Molecular Biology . 355 (1): 106–123. doi :10.1016/j.jmb.2005.10.042. PMID 16307756.
^ ab Li Y, Huang TT, Carlson EJ, Melov S, Ursell PC, Olson JL, et al. (diciembre de 1995). "Miocardiopatía dilatada y letalidad neonatal en ratones mutantes que carecen de superóxido dismutasa de manganeso". Nature Genetics . 11 (4): 376–381. doi :10.1038/ng1295-376. PMID 7493016. S2CID 10900822.
^ ab Elchuri S, Oberley TD, Qi W, Eisenstein RS, Jackson Roberts L, Van Remmen H, et al. (enero de 2005). "La deficiencia de CuZnSOD conduce a un daño oxidativo persistente y generalizado y a hepatocarcinogénesis más adelante en la vida". Oncogene . 24 (3): 367–380. doi : 10.1038/sj.onc.1208207 . PMID 15531919.
^ Muller FL, Song W, Liu Y, Chaudhuri A, Pieke-Dahl S, Strong R, et al. (junio de 2006). "La ausencia de superóxido dismutasa CuZn conduce a un estrés oxidativo elevado y a la aceleración de la atrofia del músculo esquelético dependiente de la edad". Free Radical Biology & Medicine . 40 (11): 1993–2004. doi :10.1016/j.freeradbiomed.2006.01.036. PMID 16716900.
^ Sentman ML, Granström M, Jakobson H, Reaume A, Basu S, Marklund SL (marzo de 2006). "Fenotipos de ratones que carecen de superóxido dismutasa extracelular y de superóxido dismutasa que contiene cobre y zinc". The Journal of Biological Chemistry . 281 (11): 6904–6909. doi : 10.1074/jbc.M510764200 . PMID 16377630.
^ Oka S, Hirai J, Yasukawa T, Nakahara Y, Inoue YH (agosto de 2015). "Una correlación de la acumulación de especies reactivas de oxígeno por agotamiento de superóxido dismutasas con deterioro dependiente de la edad en el sistema nervioso y los músculos de adultos de Drosophila". Biogerontología . 16 (4): 485–501. doi :10.1007/s10522-015-9570-3. PMID 25801590. S2CID 18050827.
^ Sun J, Folk D, Bradley TJ, Tower J (junio de 2002). "La sobreexpresión inducida de la Mn-superóxido dismutasa mitocondrial extiende la vida útil de la Drosophila melanogaster adulta". Genética . 161 (2): 661–672. doi :10.1093/genetics/161.2.661. PMC 1462135 . PMID 12072463.
^ ab Lucas ER, Keller L (julio de 2018). "Expresión elevada de genes de envejecimiento e inmunidad en reinas de la hormiga negra de jardín". Gerontología experimental . 108 : 92–98. doi : 10.1016/j.exger.2018.03.020 . PMID 29625209. S2CID 5045743.
^ Melov S, Ravenscroft J, Malik S, Gill MS, Walker DW, Clayton PE, et al. (septiembre de 2000). "Extensión de la esperanza de vida con miméticos de superóxido dismutasa/catalasa". Science . 289 (5484): 1567–1569. Bibcode :2000Sci...289.1567M. doi :10.1126/science.289.5484.1567. PMID 10968795. S2CID 21519801.
^ Muid KA, Karakaya HÇ, Koc A (febrero de 2014). "La ausencia de actividad de la superóxido dismutasa provoca la fragmentación del ADN nuclear durante el proceso de envejecimiento". Comunicaciones de investigación bioquímica y biofísica . 444 (2): 260–263. doi :10.1016/j.bbrc.2014.01.056. hdl : 11147/5542 . PMID: 24462872.
^ Ogata T, Senoo T, Kawano S, Ikeda S (enero de 2016). "La deficiencia de superóxido dismutasa mitocondrial acelera el envejecimiento cronológico en la levadura de fisión Schizosaccharomyces pombe". Cell Biology International . 40 (1): 100–106. doi : 10.1002/cbin.10556 . PMID 26507459. S2CID 205563521.
^ Milani P, Gagliardi S, Cova E, Cereda C (2011). "Regulación transcripcional y postranscripcional de SOD1 y sus posibles implicaciones en la ELA". Neurology Research International . 2011 : 458427. doi : 10.1155/2011/458427 . PMC 3096450 . PMID 21603028.
^ Deng HX, Hentati A, Tainer JA, Iqbal Z, Cayabyab A, Hung WY, et al. (agosto de 1993). "Esclerosis lateral amiotrófica y defectos estructurales en la superóxido dismutasa Cu,Zn". Science . 261 (5124): 1047–1051. Bibcode :1993Sci...261.1047D. doi :10.1126/science.8351519. PMID 8351519.
^ Conwit RA (diciembre de 2006). "Prevención de la ELA familiar: un ensayo clínico puede ser factible, pero ¿está justificado un ensayo de eficacia?". Journal of the Neurological Sciences . 251 (1–2): 1–2. doi :10.1016/j.jns.2006.07.009. PMID 17070848. S2CID 33105812.
^ Al-Chalabi A, Leigh PN (agosto de 2000). "Avances recientes en la esclerosis lateral amiotrófica". Current Opinion in Neurology . 13 (4): 397–405. doi :10.1097/00019052-200008000-00006. PMID 10970056. S2CID 21577500.
^ Young RP, Hopkins R, Black PN, Eddy C, Wu L, Gamble GD, et al. (mayo de 2006). "Variantes funcionales de genes antioxidantes en fumadores con EPOC y en aquellos con función pulmonar normal". Thorax . 61 (5): 394–399. doi :10.1136/thx.2005.048512. PMC 2111196 . PMID 16467073.
^ Ganguly K, Depner M, Fattman C, Bein K, Oury TD, Wesselkamper SC, et al. (mayo de 2009). "Superóxido dismutasa 3, variantes extracelulares (SOD3) y función pulmonar". Physiological Genomics . 37 (3): 260–267. doi :10.1152/physiolgenomics.90363.2008. PMC 2685504 . PMID 19318538.
^ Gongora MC, Lob HE, Landmesser U, Guzik TJ, Martin WD, Ozumi K, et al. (octubre de 2008). "La pérdida de superóxido dismutasa extracelular conduce a daño pulmonar agudo en presencia de aire ambiente: un mecanismo potencial subyacente al síndrome de dificultad respiratoria del adulto". The American Journal of Pathology . 173 (4): 915–926. doi :10.2353/ajpath.2008.080119. PMC 2543061 . PMID 18787098.
^ Gagliardi S, Cova E, Davin A, Guareschi S, Abel K, Alvisi E, et al. (Agosto de 2010). "Expresión del ARNm de SOD1 en la esclerosis lateral amiotrófica esporádica". Neurobiología de la enfermedad . 39 (2): 198–203. doi :10.1016/j.nbd.2010.04.008. PMID 20399857. S2CID 207065284.
^ Groner Y, Elroy-Stein O, Avraham KB, Schickler M, Knobler H, Minc-Golomb D, et al. (1994). "Daño celular por exceso de CuZnSOD y síndrome de Down". Biomedicina y farmacoterapia . 48 (5–6): 231–240. doi :10.1016/0753-3322(94)90138-4. PMID 7999984.
^ Rujito L, Mulatsih S, Sofro AS (mayo de 2015). "Estado de la superóxido dismutasa en la talasemia dependiente de transfusión". Revista norteamericana de ciencias médicas . 7 (5): 194–198. doi : 10.4103/1947-2714.157480 . PMC 4462814 . PMID 26110130.
^ Gongora MC, Qin Z, Laude K, Kim HW, McCann L, Folz JR, et al. (septiembre de 2006). "El papel de la superóxido dismutasa extracelular en la hipertensión". Hipertensión . 48 (3): 473–481. doi : 10.1161/01.HYP.0000235682.47673.ab . PMID 16864745.
^ Lob HE, Marvar PJ, Guzik TJ, Sharma S, McCann LA, Weyand C, et al. (febrero de 2010). "Inducción de hipertensión e inflamación periférica mediante la reducción de la superóxido dismutasa extracelular en el sistema nervioso central". Hipertensión . 55 (2): 277–83, 6p después de 283. doi :10.1161/HYPERTENSIONAHA.109.142646. PMC 2813894 . PMID 20008675.
^ Albertella M, Gentyala RR, Paraskevas T, Ehret D, Bruschettini M, Soll R, et al. (Grupo Cochrane de Neonatología) (octubre de 2023). "Superóxido dismutasa para la displasia broncopulmonar en lactantes prematuros". Base de Datos Cochrane de Revisiones Sistemáticas . 2023 (10): CD013232. doi :10.1002/14651858.CD013232.pub2. PMC 10561150. PMID 37811631 .
^ Seguí J, Gironella M, Sans M, Granell S, Gil F, Gimeno M, et al. (septiembre de 2004). "La superóxido dismutasa mejora la colitis inducida por TNBS al reducir el estrés oxidativo, la expresión de moléculas de adhesión y el reclutamiento de leucocitos en el intestino inflamado". Journal of Leukocyte Biology . 76 (3): 537–544. doi :10.1189/jlb.0304196. PMID 15197232. S2CID 15028921.
^ Seguí J, Gironella M, Sans M, Granell S, Gil F, Gimeno M, et al. (septiembre de 2004). "La superóxido dismutasa mejora la colitis inducida por TNBS al reducir el estrés oxidativo, la expresión de moléculas de adhesión y el reclutamiento de leucocitos en el intestino inflamado". Journal of Leukocyte Biology . 76 (3): 537–544. doi : 10.1189/jlb.0304196 . PMID 15197232. S2CID 15028921.
^ McGinness JE, Proctor PH, Demopoulos HB, Hokanson JA, Kirkpatrick DS (1978). "Mejora de la nefrotoxicidad del cisplatino mediante la orgoteína (superóxido dismutasa)". Química y física fisiológica . 10 (3): 267–277. PMID 733940.
^ Marberger H, Huber W, Bartsch G, Schulte T, Swoboda P (1974). "Orgoteína: una nueva metaloproteína antiinflamatoria, evaluación de eficacia clínica y seguridad en afecciones inflamatorias del tracto urinario". Urología y Nefrología Internacional . 6 (2): 61–74. doi :10.1007/bf02081999. PMID 4615073. S2CID 23880216.
^ Número de ensayo clínico NCT01324141 para "MTS-01 tópico para la dermatitis durante la radiación y la quimioterapia para el cáncer anal" en ClinicalTrials.gov
^ Wilcox CS (mayo de 2010). "Efectos de los nitróxidos cíclicos tempol y redox en modelos de estrés oxidativo". Farmacología y terapéutica . 126 (2): 119–145. doi :10.1016/j.pharmthera.2010.01.003. PMC 2854323 . PMID 20153367.
^ ab Ulukapi K, Nasircilar AG (febrero de 2024). "El papel de la glutamina exógena en la germinación, el desarrollo de la planta y la expresión transcripcional de algunos genes relacionados con el estrés en cebollas bajo estrés salino". Folia Horticulturae . 36 (1). Sociedad Polaca de Ciencias Hortícolas: 19–34. doi : 10.2478/fhort-2024-0002 . S2CID 19887643.
^ Campana F, Zervoudis S, Perdereau B, Gez E, Fourquet A, Badiu C, et al. (2004). "La superóxido dismutasa tópica reduce la fibrosis del cáncer de mama posterior a la irradiación". Revista de medicina celular y molecular . 8 (1): 109–116. CiteSeerX 10.1.1.336.8033 . doi :10.1111/j.1582-4934.2004.tb00265.x. PMC 6740277 . PMID 15090266.
^ Vozenin-Brotons MC, Sivan V, Gault N, Renard C, Geffrotin C, Delanian S, et al. (enero de 2001). "La acción antifibrótica de Cu/Zn SOD está mediada por la represión de TGF-beta1 y la reversión fenotípica de los miofibroblastos". Free Radical Biology & Medicine . 30 (1): 30–42. doi :10.1016/S0891-5849(00)00431-7. PMID 11134893.
^ Romao S (marzo de 2015). "Valor terapéutico de la suplementación oral con superóxido dismutasa de melón y combinación de gliadina de trigo". Nutrición . 31 (3): 430–436. doi : 10.1016/j.nut.2014.10.006 . PMID 25701330.
Una breve pero sustancial descripción general de SOD y su literatura.
Teorías del envejecimiento basadas en daños Incluye un análisis de los roles de SOD1 y SOD2 en el envejecimiento.
Comité de médicos para una medicina responsable
Imagen de la vía del estrés oxidativo y la SOD
PDBe-KB proporciona una descripción general de toda la información de estructura disponible en el PDB para la superóxido dismutasa humana [Cu-Zn]
PDBe-KB proporciona una descripción general de toda la información de estructura disponible en el PDB para la superóxido dismutasa humana [Mn], mitocondrial
PDBe-KB proporciona una descripción general de toda la información de estructura disponible en el PDB para la superóxido dismutasa extracelular humana [Cu-Zn]