Mikrosomale oksidaasje: in set fan reaksjes

De rol fan microsomal oksidaasje oan it libben fan it organisme is dreech om te overestimate of misse. Inactivation fan xenobiotic (giftige stoffen), it ynstoarten en de foarming fan adrenal hormoanen belutsen by de stofwikseling fan aaiwiten en behâld fan genetyske ynformaasje - is mar in lytse fraksje fan bekende problemen binne oplost tank oan microsomal oksidaasje. Dit is in autonome proses yn it lichem, dat nei de hit fan de triggerstof útsteld wurdt en einiget mei syn elliminaasje.

Definition

Mikrosomale oksidaasje is in kaskade fan reaksjes dy't yn 'e earste faze fan' e xenobiotyske konversaasje komme. De essinsje fan it proses is de hydroxylaasje fan substanzen dy't soksgenatomen brûke en de formaasje fan wetter. Dit feroaret de struktuer fan 'e orizjinele substân, en har eigenskippen kinne beide ûnderdrukt wurde en fersterke.

Mikrosomale oksidaasje jout ús ta oan de konjugaasjeketaasiging. Dit is de twadde faze fan 'e transformaasje fan xenobiotika, oan' e ein fan hokker molekulen dy't binnen it organisme fermelden wurde by de al besteande funksjoneel groep. Somtiden wurde intermediate substans foarme dy't skea oan leverzellen, nekrose en kankerwisseling ûntstean.

Oxidaasje-type oksidaasje

De reaksjes fan mikrosomale oksidaasje fiele bûten de mitochondria, sadat se ûngefear tsien prosint fan alle sûkerjen dy't it lichem yntelt. De wichtichste enzyme yn dit proses binne oksidasen. Yn har struktuer binne atomen fan metalen mei fariabele wearde, lykas izer, molybdnum, koper en oaren, en dus kinne se elektromonimen krije. Yn 'e sel is Oxidasen yn spesjale vesicles (peroxisomes) lizzend dy't op' e bûtenmûnen fan mitochondria en yn EPR (granulêre endoplasmyske reticulum) lizze. Substraat falle op peroxisome ferliest wetterstof molekulen, dy't ferbûn is oan in molekúl fan wetter te foarmjen peroxide.

Der binne mar fiif oksida's:

- Monoaminooxygenase (MAO) - helpt oxidisearjen fan adrenaline en oare biogeny-amines dy't yn 'e adrenalgatten foarmje;

- Diaminooxygenase (DAO) - is belutsen by de oksidaasje fan histamine (mediator fan ûntbining en allergie), polyamine en diamines;

- L-amino-sûkeroksidase (i.e., levorotatory molecules);

- oxidase fan D-amino acids (dextrorotatory molecules);

- Xanthine oxidase - oxidearret adenine en guanine (nitrogenous basen yn 'e DNA molekule).

De wearde fan de oxidase type microsomal oksidaasje bestiet yn it weinimmen fan xenobiotics en inactivate Biologisch aktive stoffen. De formaasje fan peroxide, dy't baktearidale aksje en meganyske reiniging hat oan 'e side fan' e blessuering, is in side-effekt dy't in wichtige plak by oare effekten is.

Oxygenase-oksidaasje

Oxygenase-reaktive reaksjes yn 'e selle komme ek op it granulêre endoplasmyske reticulum en yn' e bûtenkant fan 'e mitochondria. Dit freget spesifike enzyme - oxygenasen, dy't in soerstof molekule fan it substrat mobilisearje en har yn 'e oksizierbere substân opnimme. As in oxygenatom yntrodele is, wurdt it enzyme monooxygenase of hydroxylase neamd. Yn it gefal fan 'e ynfiering fan twa atomen (dat is in folsleine molekule fan soerstof), wurdt it enzyme hjit diaksigenase.

Oxygenase-oxidaasjekommisjes binne ûnderdiel fan in trijekantige multy-enzyme kompleks dy't dielt oan it oerdragen fan elektronen en proton út it substrat, gefolch troch aktivaasje fan sauerstof. It hiele proses komt mei de dielname fan cytochrom P450, dy't yn mear details beskreaun wurde.

Foarbylden fan reaksjes fan it oxygenase-type

As hjirboppe neamd wurdt, brûke monoxyxygenasen foar oksidaasje mar ien oxygenatom fan 'e twa beskikber. De twadde befetsje se oan twa molekulen fan wetterstof en foarmje wetter. In foarbyld fan sa'n reaksje is de formaasje fan kollagen. De donateur fan sauerstof yn dit gefal is Vitamin C. Prolinehydroxylase nimt him in soerstof molekule en jout it oan de proline, dy't op 'en nij yn' e procollagen molekule komt. Dit proses jout krêft en elastisiteit fan 'e bindegewear. Wannear't it lichem fan Vitamin C fage falt, ûntwikkelet Gout. It wurdt manifestearre troch de swakke fan binde tissue, bloed, smoarge, tooth loss, dat is, de kwaliteit fan kollagen yn it lichem wurdt leger.

In oar foarbyld is hydroxylase, dy't cholesterol molekulen konvertearret. Dit is ien fan 'e stiêden fan' e formaasje fan steroide hormonen, ynklusyf seks.

Leech-spesifike hydroxylasen

Dit binne de hydrolyze nedich foar de oksidaasje fan frjemde stoffen, lykas xenobiotika. De betsjutting fan 'e reaksjes is dat sokke substansjes fermierder meitsje foar útskreaasje, mear ûnreplik guod. Dit proses hjit detoxification, en it komt foar it grutste part yn 'e lever.

Troch it ynstellen fan in folslein soerstof molekule yn xenobiotika, wurdt de fytslach fan reaksjes ferwurde en de ûntbining fan ien komplekse substansje yn ferskate ienfâldiger en tagonklikere foar metabolike prosessen.

Aktive foarmen fan soerstof

Oxygen is in potensjaal gefaarlike substân, om't, yn feite, oksidaasje in fergryp fan ferbining is. Yn 'e foarm fan O ₂ molekulen of wetter is stabyl en Kanuunat inerte, omdat syn macht nivo wurde ynfolle en nije elektroanen kinne net meidwaan. Mar kombinaasjes dêr't oxygen gjin allinich elektroanen hawwe, hawwe in damp in hege reaktiviteit. Dêrom wurde se aktyf neamd.

Sokke oxygenboarnen:

1. Yn 'e monoxide reaksjes wurdt in superoxide foarme, dat is ôflaat fan it cytochrom P450.
2. Oxidase-reaksen meitsje de formaasje fan in peroxide-anion (hydrogenperoxide).
3. Tidens de reoxygenaasje fan tissue dy't ikchmienskip ûndergie.

De machtichste oxidizer is in hydroxyl radikaal, dat bestiet út in frije foarm krekt in miljoenste fan in sekonde, mar yn dy tiid hawwe tiid om te gean fia in oantal oksidaasje reaksjes. Syn eigenaar is dat de hydroxyl radikale allinich op substans op it plak dêr't se foarme wiene, opsletten, om't it net troch de gewearingen trochkringe kin.

Superoxidanion en Wasserstoffperoxid

Dizze stoffen binne aktyf net allinich op it plak fan formaasje, mar ek op in heule ôfstân fan har, om't se troch de sel membranes trochbrekke kinne.

De hydroxylgroep feroarsake oksidaasje fan amino-sûrresteken: histidine, cysteine en tryptofan. Dit liedt ta ynaktivaasje fan enzymsysteem, lykas trochbrekking fan transportproteinen. Dêrnjonken liedt mikrosomale oksidaasje fan amino-acids liede ta it ferneatigjen fan de struktuer fan nukleike stofbazen en, as gefolch, it genetysk apparaat fan 'e selde leidet. Okoïdisearre en fatty acids, dy't diel binne fan de bilipide lagen fan sel membranen. Dit beynfloedet har permeabiliteit, de operaasje fan membranelektrolytepumpen en de lokaasje fan reptosers.

Inhibitoren fan mikrosomale oksidaasje binne antioxidants. Se steane yn iten en wurde yn it lichem makke. De meast ferneamde antioxidant is Vitamin E. Dizze stoffen kinne mikrosomale oksidaasje ynteritisje. Biochemistry beskriuwt de ynteraksje tusken har op it prinsipe fan feedback. Dat is de mear oksidasen, de sterker binne se ûnderdrukt, en oarsom. Dit soarget foar it behanneljen fan lykwicht tusken systemen en de konstancy fan 'e ynterne omjouwing.

Elektryske transportketen

It mikrosomale oksidaasjetesysteem hat net yn 'e cytoplasmyske komponinten lûdberens, dêrom wurde alle enzyme op' e oerflak fan it endoplasmyske retikulum sammele. Dit systeem befettet ferskate protten dy't in elektroansport ketting foarmje:

- NADP-P450-reduktase en cytochrom P450;

- NAD-cytochrom B5-reduktase en cytochrom B5;

- steatorl-CoA desaturase.

De donateur fan elektroanen yn it oerweldige oantal gefallen is NADP (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate). It is oxidearre troch NADP-P450-reduktase, dy't twa coenzyme (FAD en FMN) befettet, foar it oannimmen fan elektronen. Oan 'e ein fan' e ketting wurdt de PMN oxidearre troch P450.

Cytochrome P450

Dit Enzym fan de microsomal oksidaasje fan heem befetsjende aaiwyt. Bine oksogen en substrate (meastentiids in xenobiotika). Its name is associated with the absorption of light with a wave length of 450 nm. Biologen hawwe it fûn yn alle libbene organismen. Op dit stuit binne mear as alve tûzen proteins opnommen yn it cytochrom P450 systeem. Yn baktearjen wurdt dizze substân oplost yn it cytoplasma, en wurdt leauwe dat dizze foarm de meast evolúsjoneel âld is as yn 'e minske. Yn ús lân is cytochrom P450 in parietalprotein fiks op 'e endoplasmyske membrane.

Enzymen fan dizze groep binne belutsen by it útwikseljen fan steroïden, gile en fatty acids, phenols, neutralisearring fan drugs, giften of drugs.

Eigenskippen mikrosomale oksidaasje

De prosessen fan mikrosomale oksidaasje hawwe breed substratsspezifens, en dat, op 't doel, makket it mooglik om in ferskaat oan substanzen te neutralisearjen. Elke tûzen cytochrom P450-eprintsjes kinne pleatst wurde yn mear as hûndert en fyftich isoformen fan dit enzyme. Elk hat in protte substraten. Dat makket it mooglik foar in organisme om praktysk alle skealike substansjes te meitsjen dy't binnen it foarmje of komme fan bûten. Untwikkele yn 'e lever, mikrosomale oksidaasjekynzymes kinne sawol lokale en op in heule ôfstân fan dizze oargel.

Regeling fan aktiviteit fan mikrosomale oksidaasje

Mikrosomale oksidaasje yn 'e lever is regele op it nivo fan ynformaasje RNA, of earder syn funksje - transkripsje. Alle farianten fan cytochrom P450, bygelyks, wurde opnommen op in DNA-molekûl, en om it op 'e EPR te ferskinen, is it needsaaklik om' e part fan 'e ynformaasje fan' e DNA nei 'e ynformaasje RNA te "oerskriuwen". Dêrnei wurdt de mRNA rjochte oan de ribosomes, wêrby't proteine molekulen foarmje. It oantal fan dizze molekulen wurdt ekstrearre regele en hinget ôf fan it fermogen fan stoffen dy't ôfaktivearre wurde moatte, en ek de beskikberens fan essensjele aminoasiden.

Op it stuit binne mear as twahûndert en fyftich gemyske kombinaasjes beskreaun dy't mikrosomale oksidaasje yn it lichem aktivearje. Dizze binne barbituraten, aromaatyske kohrhydraten, alkoholen, ketones en hormonen. Nettsjinsteande sa'n ferskate ferskaat, binne alle substans lipofilike (lûdberich yn fetten), en dêrom oanpasber foar cytochrom P450.