Eozinofil peroksidaz

Eozinofil peroksidaz
Ana Özellikler
Sembol EPX
Eş anlamlı EPO, EPP, EPX-PEN
EC No. 1.11.1.7
Homo sapiens
Yer yer 17 q 22
Moleküler ağırlık 81.040  Da
Kalıntı sayısı 715  amino asit
İçeri gel 8288
HUGO 3423
OMIM 131399
UniProt P11678
RefSeq ( mRNA ) NM_000502.5
RefSeq ( protein ) NP_000493.1
Birlikte ENSG00000121053

GENATLAS GeneTests GoPubmed HCOP H-InvDB Treefam Vega

Erişilebilir Bağlantılar GeneCards ve HUGO .
Peroksidaz Anahtar veri
EC No. EC 1.11.1.7
CAS numarası 9003-99-0
Enzim aktivitesi
IUBMB IUBMB girişi
IntEnz IntEnz görünümü
BRENDA BRENDA girişi
KEGG KEGG girişi
MetaCyc Metabolik yol
PRIAM Profil
PDB Yapılar
GİT AmiGO / EGO

Bir eosinofil peroksidaz , hemen hemen her zaman yazılı eozinofil peroksidaz ( EPO ), bir bir oksidoredüktaz katalize bir kimyasal reaksiyon Çeşidi:

H 2 O 2+ Br -BrO - + H 2 O.

Bu enzim içinde mevcut olan eozinofilik granülositlerin , hücreler arasında doğuştan gelen bağışıklık sistemi ve memelilerde . Olarak , insanlarda , bu bir kodlanmış ile EPX geni üzerinde bulunan kromozom 17 , ve ifade içinde miyelositler . Miyeloperoksidaz (MPO), laktoperoksidaz (LPO) ve tiroperoksidaz (TPO) gibi ortolog peroksidazlarla birçok benzerliği paylaşır .

Bu protein, konsantre edilir granüller arasında salgılanması eozinofillerde. Bu bir heme peroksidaz edebilen oksitleyici halid üretmek için oksijen reaktif türevleri bakteri , yok etme teşvik katyon arasında bakteriyel hücre duvarı ve katalize post-translasyonel modifikasyonlar arasında artıkları arasında asitler, aminler .

Heme peroksidaz Protein alanı
Pfam PF00141
InterPro IPR002016
PROSİTE PDOC00394
KAPSAM 1 sa.
SÜPER AİLE 1 sa.
CDD cd00314

Yapı ve operasyon

Bu enzimin ana fonksiyonu oksidasyonunu katalize etmek x halojenürler - için XO hipohalitler - kullanarak hidrojen peroksit , H 2 O 2Esas olarak etkiyen enzim , Br bromür - elde Bro - hipobromitler . Ancak, aynı zamanda üzerinde hareket edebilir klorürler Cl - ve iyodürlerden ben - yanı sıra üzerinde tıyosiyanatlar SCN - ait Psödohalojen ailesi . Bromürler fizyolojik olarak en çok kullanılanlarsa, bu enzimin reaksiyon hızı tiyosiyanatlar için, sonra iyodürler için en yüksektir; Klorürler, bu enzim için en az verimli substratlardır, katalitik hızları iyodürlerden beş kat daha yavaştır: aslında, yalnızca miyeloperoksidazlar klorürleri etkili bir şekilde oksitleyebilir.

Birincil yapı

Protein, nihai olarak granüller içinde taşınması gerektiğinden , pürüzlü endoplazmik retikulum yüzeyinden ribozomlar tarafından üretilir . Protein öncüsü elde edilen çeviri ile ribozomlar , ağır zincir ve hafif zincir, sırasıyla, 52 içine yarılır  kDa ve 15  kDa . Bununla birlikte, bu iki zincir, özellikle heme aracılığıyla, yakından bağlantılı kalır.

İkincil yapı

Eozinofil peroksidaz, esas olarak a sarmallarından oluşan ve heme içeren bir enzimdir . Aktif bölgenin bulunduğu katalitik alanın çekirdeği , beşi ağır zincirde ve biri hafif zincirde olmak üzere altı a sarmalı içerir . Bu enzimin katlanma modu, bir heme peroksidazınki olarak bilinir ve bu ailenin tüm üyelerinde korunur, ancak bunların tümü peroksidaz tipi enzimatik aktiviteye sahip değildir .

Ca2 + kalsiyum iyon bağlama bölgesi , tipik bir bipiramidal beşgen geometri sergiler. Sekiz ağır zincir kalıntısından oluşur . This iyon koordinatları hidroksillerin ve serin ve treonin kalıntıları , karboniller ve peptit bağları , hem de karboksilleri arasında yan zincirleri hafif zincirinden bunlardan biri. Kalsiyum bağlanma sahası, sadece protein katlanmasının stabilize edilmesinde değil, aynı zamanda iki polipeptit zincirinin birleşmesinde de rol oynar. Kalsiyumun uzaklaştırılması, proteinin çözeltiden çökelmesine neden olur.

Tersiyer ve kuaterner yapılar

Eozinofil peroksidaz yalnızca bir alan içerir ve monomerik formda bulunur. Hücre sinyallemesinde neredeyse hiçbir rol oynamaz . Dört genel yapısı peroksidazlar heme de memelilerde ( laktoperoksidaz , miyeloperoksidaz , tiroid peroksidaz , eozinofil peroksidaz), büyük ölçüde aynıdır. Bununla birlikte, miyeloperoksidaz, disülfid bağlantılı katalitik bir dimer olarak ortaya çıkmasıyla ayırt edilir . Eozinofil peroksidaz, 7.62'lik bir izoelektrik noktası ile güçlü bir şekilde katyoniktir . Üçüncül yapısı, X-ışını kristalografisi ile karakterize edilmemiştir , ancak yapısı, peptit sekanslarının benzerliği ve absorpsiyon spektrumları dikkate alınarak, tiroperoksidaz ve laktoperoksidazınkiyle analoji yoluyla çıkarılabilir .

Aktif site

Eozinofil peroksidazın aktif bölgesi, protoporfirin IX ile bir tetradentat kompleksi oluşturan tek bir demir atomu içerir . Bu protez grubu , Asp232 ve Glu380 kalıntılarındaki ester bağları aracılığıyla polipeptide kovalent olarak bağlanır . Karşılaştırma ile, miyeloperoksidaz Tortu, üçüncü bir bağ noktasını içeren Met243 bir geçiş sülfonyum köprüsü bir ile vinil grubu arasında heme  ; bu oluşum, karşılık gelen kalıntının bir treonin olduğu eozinofil peroksidazda yoktur .

Demir atomunun beşinci ligandı , bir asparagin kalıntısına bir hidrojen bağıyla bağlanmış, korunmuş bir histidin kalıntısıdır . Bu iki kritik kalıntı, demir atomunun kataliz için uygun bir Fe 3+ / Fe2 + redoks potansiyeline sahip olmasını sağlar . Altıncı ligand, hemın distal tarafında bulunur. Histidin, glutamin ve arginin kalıntıları ile hidrojen bağları ile stabilize edilmiş beş su molekülünden oluşan küçük bir ağdan oluşur. Heme'nin uzak tarafında, substratın proteine ​​bağlanması ve enzim tarafından katalize edilen reaksiyonun gerçekleşmesi söz konusudur.

Reaksiyon mekanizmaları

Hem peroksidazların temel mekanizması hidrojen peroksit H 2 O 2 kullanmaktır.demir atomunun +4 oksidasyon durumuna ulaştığı aktive edilmiş bir heme formu üretmek için . Aktif oksijen, reaktif oksijen türevi yapmak için bir substrata aktarılabilir . Bir eozinofil peroksidazda gerçekleşebilecek üç farklı döngü vardır.

1 st  döngüsü

İlki bir halojenleme döngüsüdür  :

[Fe (III) ... Por ] + H 2 O 2→ [Fe (IV) = O ... Por • + ] + H 2 O.

Heme'nin bu aktive hali, bir oksifiril grubu içeren bileşik I olarak adlandırılır . Porfirin pik-katyonik radikalinin, kimyasal reaktivitesini, kendisini oluşturan dört halkanın bağlantısını sağlayan metin köprüleri seviyesine taşıdığına inanılmaktadır . X - halojenürlerin varlığında bileşik I'in indirgenmesi şu şekilde gerçekleşir:

[Fe (IV) = O ... Por • + ] + X - → [Fe (III) ... Por ] + HOX .

Bileşik I böylece enzimin başlangıç ​​durumuna indirgenir ve uzak boşlukta bağlanan halojenür iyonları güçlü oksidanlara oksitlenir.

2 e  döngüsü

Bununla birlikte, bileşik I'in radikaller oluşturmak için tek elektronlu bir işlemle substratları oksitleyebildiği ikinci bir döngü vardır . Bu, halojenür olmayan çoğu substrat için gözlemlenir:

[Fe (III) ... Por ] + H 2 O 2→ [Fe (IV) = O ... Por • + ] + H 2 O ; [Fe (IV) = O ... Por • + ] + RH → [Fe (IV) = O ... Por ] + R • + H +  ; [Fe (IV) = O ... Por ] + RH → [Fe (III) ... Por ] + R • + H 2 O.

Bu ikinci mekanizmanın fizyolojik etkileri önemlidir, çünkü eozinofil peroksidazın, reaktif türevler, oksijen yoluyla kademeli hücre sinyalleme mekanizmaları ile ilişkilendirilen proteinler üzerindeki tirozin kalıntılarını oksitleyebildiği gösterilmiştir .

3 e  döngüsü

Üçüncü reaksiyon döngüsü olmasıdır katalaz aktivitesi arasında peroksidazlar . Sadece tek elektron vericilerinin yokluğunda işe yarıyor gibi görünüyor.

[Fe (III) ... Por ] + H 2 O 2→ [Fe (IV) = O ... Por • + ] + H 2 O ; [Fe (IV) = O ... Por • + ] + H 2 O 2→ [Fe (III) ... Por ] + O 2+ H 2 O.

Notlar ve referanslar

  1. kütle için değerleri ve kalıntılarının sayısını burada belirtilen olanlardır protein öncüsünün elde edilen çeviri bölgesinin gen önce, post-translasyonel modifikasyonlar , ve karşılık gelen değerlerden önemli ölçüde farklı olabilir fonksiyonel protein .
  2. (in) AN Mayeno, AJ Curran, RL Roberts ve CS Foote , Eozinofiller tercihen halojenleme maddeleri üretmek için bromür kullanır  " , Journal of Biological Chemistry , cilt.  264, n o  10, 5 Nisan 1989, s.  5660-5668 ( PMID  2538427 , çevrimiçi okuma )
  3. (in) Christine J. van Dalen ve Anthony J. Kettle , Substrates and products of eosinophil peroxidase  " , Biochemical Journal , cilt.  358, n o  1, 15 Ağu 2001, s.  233-239 ( PMID  11485572 , Bulunamayan PMCID  1222052 , DOI  10,1042 / bj3580233 , çevrimiçi okuma )
  4. (in) A. Slungaard ve JR Mahoney, Jr , tiyosiyanat, fizyolojik sıvılardaki eozinofil peroksidaz için ana substrattır. Sitotoksisite için çıkarımlar  ” , Journal of Biological Chemistry , cilt.  266, n o  8, 15 Mart 1991, s.  4903-4910 ( PMID  2002037 , çevrimiçi okuyun )
  5. (en) Martina Zederbauer, Paul G. Furtmüller, Silvia Brogioni, Christa Jakopitsch, Giulietta Smulevich ve Christian Obinger , Memeli peroksidazlarında protein bağlantılarına Heme: spektroskopik, redoks ve katalitik özellikler üzerindeki etki  " , Natural Product Reports , cilt.  24, 21 Mart 2007, s.  571-584 ( PMID  17534531 , DOI  10.1039 / B604178G , çevrimiçi okuyun )
  6. (in) RM Ten, LR Pease, DJ McKean, P. Bell ve Gleich GJ , İnsan eozinofil peroksidazının moleküler klonlaması. Peroksidaz multigen ailesinin varlığına dair kanıt  ” , The Journal of Experimental Medicine , cilt.  169, n o  5, Mayıs 1989, s.  1757-1769 ( PMID  2541222 , PMCID  2189302 , DOI  10.1084 / jem.169.5.1757 , çevrimiçi okuyun )
  7. (in) MG Carlson, CG Peterson ve P. Venge , İnsan eozinofil peroksidazı: saflaştırma ve karakterizasyon  " , The Journal of Immunology , cilt.  134, n o  3, Mart 1985, s.  1875-1879 ( PMID  3918110 , çevrimiçi okuma )
  8. (inç) Paul G. Furtmüller Martina Zederbauer Walter Jantschko Jutta Helm, Martin Bogner, Christa ve Christian Jakopitsch Obinger , İnsan peroksidazlarının Aktif Site yapısı ve katalitik Mekanizmaları  " , Archives of Biochemistry and Biophysics , Cilt.  445, n o  2 15 Ocak 2006, s.  199-213 ( PMID  16288970 , DOI  10.1016 / j.abb.2005.09.017 , çevrimiçi okuma )
  9. (inç) De Gioia, Elena M. Ghibaudi Enzo Laurenti Mario Salmona RP ve Ferrari , Miyeloperoksidaz X-ışını yapısının iskelesi üzerine inşa edilmiş laktoperoksidaz ve eozinofil peroksidaz için teorik üç boyutlu bir model  " , JBIC Journal of Biological Inorganic Kimya , cilt.  1, n o  5, Ekim 1996, s.  476-485 ( DOI  10.1007 / s007750050081 , çevrimiçi okuyun )
  10. (inç) Christof Straub, Konrad Pazdrak Travis W. Young, Susan J. Stafford, Zheng Wu, John E. Wiktorowicz, Anthony M. Haag, Robert D. English, Kizhake V. Soman and Alexander Kurosky , Toward the proteome of insan periferal kanı eozinofili  ” , Proteomics Clinical Applications , cilt.  3, n o  10, Ekim 2009, s.  1151-1173 ( PMID  21048890 , PMCID  2967046 , DOI  10.1002 / prca.200900043 , çevrimiçi okuyun )
  11. (in) Martina Ulrich, Alina Petre Nikolay Youhnovski Franziska Promm Markus Schirle, Michael Schumm, Ralph S. Pero, Alfred Doyle, James Checkel, Hirohito Kita, Nethaji Thiyagarajan, K. Ravi Acharya, Peter Schmid-Grendelmeier Hans -Uwe Simon, Heinz Schwarz, Masato Tsutsui, Hiroaki Shimokawa, Gabriel Bellon, James J. Lee, Michael Przybylski ve Gerd Döring , Eozinofil Peroksidaz Aracılığıyla Eozinofil Granül Toksinlerinin Çeviri Sonrası Tirozin Nitrasyonu  " , Biyolojik Kimya Dergisi , cilt.  283, n o  42, 17 Ekim 2008, s.  28629-28640 ( PMID  18694936 , PMCID  2661412 , DOI  10.1074 / jbc.M801196200 , çevrimiçi okuyun )