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Peroxidasas animales hemodependientes

Las peroxidasas animales hemodependientes son una familia de peroxidasas . Las peroxidasas se encuentran en bacterias, hongos, plantas y animales. Sobre la base de la similitud de secuencia, varias hemo peroxidasas animales pueden clasificarse como miembros de una superfamilia: mieloperoxidasa (MPO); peroxidasa de eosinófilos (EPO); lactoperoxidasa (LPO); peroxidasa tiroidea (TPO); prostaglandina H sintasa (PGHS); y peroxidasina. [2] [3] [4]

Función

La mieloperoxidasa (MPO) desempeña un papel importante en el sistema microbicida de los neutrófilos dependiente de oxígeno . La EPO de los granulocitos eosinófilos participa en reacciones inmunológicas y potencia la producción del factor de necrosis tumoral (TNF) y la liberación de peróxido de hidrógeno por parte de los macrófagos derivados de monocitos humanos. [5] [6] La MPO (y posiblemente la EPO) utilizan principalmente iones Cl − y H 2 O 2 para formar ácido hipocloroso (HOCl), que puede matar eficazmente bacterias o parásitos. En los fluidos secretados, la LPO cataliza la oxidación de iones tiocianato (SCN − ) por H 2 O 2 , produciendo el agente oxidante débil hipotiocianato (OSCN − ), que tiene actividad bacteriostática. [7] La ​​TPO utiliza iones I − y H 2 O 2 para generar yodo y desempeña un papel central en la biosíntesis de las hormonas tiroideas T 3 y T 4 . La mieloperoxidasa ( PDB : 1dnu ), por ejemplo, reside en el núcleo y el lisosoma humanos y actúa como respuesta de defensa al estrés oxidativo, previniendo la apoptosis de la célula. [1]

Estructura

Se han informado estructuras 3D de MPO y PGHS. MPO es un homodímero: cada monómero consta de una cadena ligera (A o B) y pesada (C o D) resultante de la escisión postraduccional de 6 residuos del precursor común. Los monómeros están unidos por un único disulfuro entre cadenas. Cada monómero incluye un ion calcio unido. [8] PGHS existe como un homodímero simétrico, cada monómero del cual consta de 3 dominios: un módulo similar al factor de crecimiento epidérmico (EGF) N-terminal; un dominio de unión a membrana; y un gran dominio catalítico C-terminal que contiene los sitios activos de ciclooxigenasa y peroxidasa. El dominio catalítico muestra una sorprendente similitud estructural con la MPO. La imagen en la parte superior de esta página es un ejemplo de mieloperoxidasa 1dnu derivada de difracción de rayos X con una resolución de 1,85 angstrom. [1]

Sitio activo

El sitio activo de la ciclooxigenasa, que cataliza la formación de prostaglandina G2 (PGG2) a partir del ácido araquidónico , reside en el vértice de un largo canal hidrófobo, que se extiende desde el dominio de unión a la membrana hasta el centro de la molécula. El sitio activo de la peroxidasa, que cataliza la reducción de PGG2 a PGH2, se encuentra en el otro lado de la molécula, en el sitio de unión del hemo. [9] Tanto MPO como el dominio catalítico de PGHS son principalmente hélices alfa, identificándose 19 hélices como topológica y espacialmente equivalentes; PGHS contiene 5 hélices N-terminales adicionales que no tienen equivalente en MPO. En ambas proteínas, tres residuos de Asn en cada monómero están glicosilados.

Proteínas humanas que contienen este dominio.

La siguiente es una lista de proteínas humanas que contienen este dominio: [10]

DUOX1 ; DUOX2 ; EPX ; LPO ; MPO ; PTGS1 ; PTGS2 ; PXDNL; OPC

Referencias

  1. ^ abc PDB : 1dnu ​; Blair-Johnson M, Fiedler T, Fenna R (noviembre de 2001). "Mieloperoxidasa humana: estructura de un complejo de cianuro y su interacción con sustratos de bromuro y tiocianato a una resolución de 1,9 A". Bioquímica . 40 (46): 13990–7. doi :10.1021/bi0111808. PMID  11705390.
  2. ^ Nelson RE, Fessler LI, Takagi Y, Blumberg B, Keene DR, Olson PF, Parker CG, Fessler JH (1994). "Peroxidasina: una nueva proteína de matriz enzimática del desarrollo de Drosophila". EMBO J. 13 (15): 3438–3447. doi :10.1002/j.1460-2075.1994.tb06649.x. PMC 395246 . PMID  8062820. 
  3. ^ Poulos TL, LiH (1994). "Variación estructural en enzimas hemo: un análisis comparativo de estructuras cristalinas de peroxidasa y P450". Estructura . 2 (6): 461–464. doi :10.1016/S0969-2126(00)00046-0. PMID  7922023.
  4. ^ Kimura S, Ikeda-Saito M (1988). "La mieloperoxidasa humana y la peroxidasa tiroidea, dos enzimas con funciones fisiológicas distintas y separadas, son miembros evolutivamente relacionados de la misma familia de genes". Proteínas . 3 (2): 113–120. doi : 10.1002/prot.340030206. PMID  2840655. S2CID  29575992.
  5. ^ Kimura S, Hong YS, Kotani T, Ohtaki S, Kikkawa F (1989). "Estructura del gen de la peroxidasa tiroidea humana: comparación y relación con el gen de la mieloperoxidasa humana". Bioquímica . 28 (10): 4481–4489. doi :10.1021/bi00436a054. PMID  2548579.
  6. ^ Spessotto P, Dri P, Bulla R, Zabucchi G, Patriarca P (1995). "La peroxidasa de eosinófilos humanos mejora el factor de necrosis tumoral y la liberación de peróxido de hidrógeno por parte de los macrófagos derivados de monocitos humanos". EUR. J. Inmunol . 25 (5): 1366-1373. doi : 10.1002/eji.1830250535. PMID  7774640. S2CID  33362887.
  7. ^ Wever R, Kast WM, Kasinoedin JH, Boelens R (1982). "La peroxidación de tiocianato catalizada por mieloperoxidasa y lactoperoxidasa". Biochim. Biofísica. Acta . 709 (2): 212–219. doi :10.1016/0167-4838(82)90463-0. PMID  6295491.
  8. ^ Fenna RE, Zeng J (1992). "Estructura cristalina de rayos X de la mieloperoxidasa canina con una resolución de 3 A". J. Mol. Biol . 226 (1): 185–207. doi : 10.1016/0022-2836(92)90133-5 . PMID  1320128.
  9. ^ Picot D, Loll PJ, Garavito RM (1994). "La estructura cristalina de rayos X de la proteína de membrana prostaglandina H2 sintasa-1". Naturaleza . 367 (6460): 243–249. Código Bib :1994Natur.367..243P. doi :10.1038/367243a0. PMID  8121489. S2CID  4340064.
  10. ^ Zamocky M, Jakopitsch C, Furtmüller PG, Dunand C, Obinger C (agosto de 2008). "La superfamilia peroxidasa-ciclooxigenasa: evolución reconstruida de enzimas críticas del sistema inmunológico innato". Proteínas . 72 (2): 589–605. doi :10.1002/prot.21950. PMID  18247411. S2CID  19832239.

enlaces externos