Vrste ciklooksigenaze, reakcija, zaviralci

The ciklooksigenaze (COXS), znan tudi kot prostaglandin H sintaza ali prostaglandin endoperoksid sinteza, so encimi maščobne kisline oksigenaze, ki spadajo v superdružino mieloperoksidaze in jih najdemo pri vseh vretenčarskih živalih.

Kikoksigenaze so bifunkcionalni encimi, saj imajo dve različni katalitični aktivnosti: ena ciklooksigenazna aktivnost in drugo peroksidazo, ki jim omogoča katalizacijo Bis-Oksigenacija in zmanjšanje arahidonske kisline, da tvori prostaglandin.

Katalizirana reakcija z encimi cikloksigenaze (vir: pancrat [cc by-sa 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)] prek Wikimedia Commons)

Niso jih našli v rastlinah, žuželkah ali v enoceličnih organizmih, ampak v vretenčarskih celicah ti encim, vezikli itd.

Prva zaznavanja izdelkov, ki jih sintetizirajo ciklooksigenaze, so bile narejene v semenskih tekočinah, zato je bilo sprva mislilo, da gre za snovi, ki nastanejo v prostati, zato so jih imenovali "prostaglandini".

Danes je znano, da se prostaglandini sintetizirajo v vseh tkivih živali z vretenčarji in celo v organizmih, ki nimajo prostatskih žlez in da imajo različni izomeri teh molekul različne funkcije v različnih fizioloških in patoloških procesih, kot so vročina, občutljivost za vročino, občutljivost na Občutljivost na bolečino ali algeje, vnetje, trombozo, mitogenezo, vazodilatacijo in vazokonstrikcijo, ovulacija. ledvična funkcija itd.

[TOC]

Fantje

Poročali so o obstoju dveh vrst ciklooksigenaz med vretenčarskimi živalmi. Prvo, ki ga je odkril in očistil, je znan kot Cox-1 ali preprosto Cox, prvič pa je bil očiščen leta 1976 iz seminarskih veziklov ovac in krav.

Druga cikloksigenaza, odkrita med evkarioti, je bila COX-2, leta 1991. Do danes je bilo dokazano, da imajo vse vretenčarske živali, vključno z hrustančnimi ribami, kostnimi ribami, pticami in sesalci.

Lahko vam služi: obtok gliv: hranila, snovi, osmoregulacija

En od njih, COX-1, kodira za ciklooksigenazo 1, ki je konstitutivna, medtem ko gen COX-2 kodira za inducibilno ciklooksigenazo.

Značilnosti tako genov kot njihovih encimskih izdelkov

Encimi Cox-1 in Cox-2 so precej podobni, kar razumemo kot 60-65% podobnost med svojimi aminokislinskimi sekvencami.

Geni COX-1 Ortologi (geni v različnih vrstah, ki imajo enak izvor) pri vseh vrstah živali z vretenčarji, proizvajajo beljakovine COX-1, ki imajo do 95% identitete svojih aminokislinskih sekvenc, kar velja tudi za ortologe od COX-2, katerih izdelki imajo med 70 in 90% identiteto.

Cnidarji in ascidia imajo tudi dva gena Cox, Toda ti se razlikujejo od drugih živali, zato nekateri avtorji domnevajo, da bi se ti geni lahko pojavili v neodvisnih dogodkih podvajanja iz istega skupnega prednika.

COX-1

Gen Cox-1 tehta približno 22 kb in je konstitutivno izraženo tako, da kodira protein COX-1, ki ima pred predelavo približno 600 aminokislinskih odpadkov, saj ima hidrofobni signalni peptid, po odstranitvi pa beljakovine približno 576 aminokislin.

Ta protein je predvsem v endoplazmatskem retikulumu in njegova splošna struktura je v obliki homodimera, to je dve enaki polipeptidni verigi, ki sta povezani za oblikovanje aktivnega proteina.

COX-2

Gen Cox-2 po drugi strani tehta približno 8 kb, njegovo izražanje pa povzročajo citokini, rastni faktorji in druge snovi. To kodira za encim COX-2, ki ga ima, vključno s signalnim peptidom, 604 aminokislinskimi odpadki in 581 po predelavi.

Vam lahko služi: anaerobno dihanje

Ta encim je tudi homodimerni in je med endoplazemskim retikulu in jedrskim zavito.

Molekularna struktura cikloksigenaze tipa 2 (COX-2) (vir: citokrom C pri angleški Wikipediji [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)] prek Wikimedia Commons)

Iz analize njihovih struktur je bilo ugotovljeno, da encim angleščine Cox-1 in Cox-2 encim Epidermalni faktor rasti).

V tem modulu so izjemno ohranjene disulfidne vezi ali mostovi, ki delujejo kot "domena dimerizacije" med obema polipeptidoma vsakega homodimernega encima.

Beljakovine imajo tudi amfipatične propelerje, ki olajšajo zasidranje na eno od membranskih plasti. Poleg tega ima katalitična domena obeh aktivnih mest, eno s ciklooksigenazno aktivnostjo in drugo z aktivnostjo peroksidaze.

Oba encima sta izjemno ohranjena beljakovine, med različnimi vrstami pa so malo pomembne razlike glede na mehanizme dimerizacije in združitve do membrane, pa tudi nekatere značilnosti njihovih katalitičnih domen.

Cox proteini imajo poleg tega mesta glikozilacije, ki so bistvena za njihovo delovanje in so popolnoma ohranjena.

Reakcija

Encima cikloksigenaze 1 in 2 sta odgovorna za kataliziranje prvih dveh korakov biosinteze prostaglandina, ki se začneta s pretvorbo arahidonske kisline v predhodnike prostaglandinov, znanih kot hidroperoksi-endoperoksid PGG2.

Da bi ti encimi izvajali svoje funkcije, jih je treba najprej aktivirati s postopkom, odvisno od njihove peroksidaze. Z drugimi besedami, njegova glavna aktivnost je odvisna od zmanjšanja peroksidne podlage (posredovano z aktivno peroksidazno mesto), tako da se oksidacija železa, povezana s hemo skupino, ki služi kot kofaktor.

Lahko vam služi: Monera Kingdom: značilnosti, razvrstitev in primeri

Oksidacija hemo skupine povzroči tvorbo tirosilskega radikala v aktivnem mestu cikloksigenaze, ki aktivira encim in spodbuja začetek reakcije ciklooksigenaze. Ta aktivacijska reakcija se lahko pojavi samo enkrat, saj se radikal tirozila regenerira med zadnjo reakcijo poti.

Zaviralci

Ciklooksigenaze so vključene v sintezo prostaglandinov, ki so hormoni s funkcijami pri zaščiti črevesne sluznice, pri združevanju trombocitov in pri uravnavanju delovanja ledvic, poleg sodelovanja v procesih vnetja, bolečine in bolečine in vročine.

Glede na dejstvo, da so ti encimi ključni za proizvodnjo teh hormonov, zlasti tiste, ki so povezani z vnetnimi procesi, so se številne farmakološke študije osredotočile na zaviranje ciklooksigenaz.

Molekularna struktura cikloksigenaze 1, povezana z ibuprofenom (vir: Fvasconcellos 5. maja 2007 [javna domena] prek Wikimedia Commons)

Tako se je pokazalo, da mehanizem delovanja številnih nesteroidnih protivnetnih zdravil povezan z nepovratno ali reverzibilno (zaviralno) acetilacijo aktivnega mesta ciklooksigenaze v teh encimih.

Med temi zdravili so piroksikam, ibuprofen, aspirin, flurbiprofen, diklofenak, naproksen in druga.

Reference

1. Botting, r. M. (2006). Inhibitorji ciklooksigenaz: mehanizmi, selektivnost in uporaba. Časopis za fiziologijo in farmakologijo, 57, 113.
2. Chandrasekharan, n. V., & Simmons, D. L. (2004). Ciklooksigenaze. Biologija genoma, 5 (9), 241.
3. Fitzpatrick, f. Do. (2004). Encimi ciklooksigenaze: regulacija in funkcija. Trenutna farmacevtska zasnova, 10 (6), 577–588.
4. Kundu, n., Smyth, m. J., Samsel, l., & Fulton, do. M. (2002). Zaviralci ciklooksigenaze blokirajo rast celic, povečajo ceramid in zavirajo celični cikel. Raziskave in zdravljenje raka dojk, 76 (1), 57–64.
5. Rauzer, c. Do., & Marnett, L. J. (2009). Ciklooksigenaze: strukturna in funkcionalna spoznanja. Journal of Lipid Research, 50 (dodatek), S29-S34.
6. Vane, j. R., Bakhle in. S., & Botting, r. M. (1998). Ciklooksigen 1 in 2. Letni pregled farmakologije in toksikologije, 38 (1), 97-120.