Aldehit oksidaz

Aldehit oksidaz omurgalılarda aldehitleri parçalayan bir enzimdir. Memelilerin ve insanların farklı dokularında bulunabilir. Aldehit oksidazın tam işlevi henüz bilinmemektedir.

Aldehit oksidaz nedir?

Aldehit oksidaz (AOX1) vücuttaki aldehitlerin enzimatik parçalanmasına yardımcı olur. Bununla birlikte, nikotini de kotine parçaladığı bulundu. Bir aldehit yapısı oluşturmak için oksijensiz nikotine bir oksijen atomu yerleştirilir.

Bu nedenle, aldehit oksidaz, triptofan metabolizması ve aynı zamanda biyotransformasyon için de önemlidir. Esas olarak karaciğer hücrelerinin, pankreasın, akciğerlerin, iskelet kaslarının veya yağ hücrelerinin sitozolünde bulunur. Kofaktör molibden, enzimin aktivitesi için çok önemlidir. İnsan DNA'sında fonksiyonel bir enzimi kodlayabilen tek bir AOX geni vardır. Diğer omurgalılarda birkaç AOX geni aktiftir. Aldehit oksidaz, ksantin dehidrojenaz enzimine çok benzer ve onunla ilgilidir.

Her iki enzim de bir oksijen atomu ve bir su molekülünü emerek hipoksantini ksantine dönüştürebilir. Ancak ksantinin ürik aside dönüşümü yalnızca ksantin hidrojenaz (ksantin oksidaz) yoluyla gerçekleşir. Aldehit oksidaz 1338 amino asitten oluşur. Molybdopterin, FAD ve 2 (2Fe2S), etkinlikleri için kofaktör görevi görür. Adı ile zaten karakterize edilen reaksiyon, aldehitlerin oksijen ve su ilavesiyle karboksilik asitlere ve hidrojen peroksite dönüşümünü karakterize eder.

İşlev, efekt ve görevler

Aldehit oksidaz enzimi birkaç reaksiyonu katalize eder. Çoğunlukla, aldehitlerin oksijen ve su ilavesiyle karboksilik asitlere dönüştürülmesinden sorumludur. Genel olarak, aldehit oksidaz, bir substrata bir oksijen atomunun eklenmesine aracılık eder.

Diğer şeylerin yanı sıra, nikotinin conitine dönüşümünü de katalize eder. Bu nedenle, biyotransformasyon ve triptofan metabolizmasında da önemli bir rol oynar. Bu reaksiyonlarda kofaktör olarak her zaman molibden gereklidir. Biyotransformasyonun bir parçası olarak, aldehit gruplu ksenobiyotikleri faz I reaksiyonunda karşılık gelen karboksilik asitlere dönüştürür. Faz II reaksiyonunda, yabancı molekülü vücuttan atmak için suda çözünürlüğü artırmak için karboksil gruplarına glukuronik asit eklenir.

Yapısal ve kimyasal olarak aldehit oksidaz, homolog enzim ksantin hidrojenaz (ksantin oksidaz) ile yakından ilişkilidir. Ancak oksijen ve su ilavesiyle ksantinin ürik aside dönüşmesinin neden sadece ksantin oksidaz tarafından katalize edildiği bilinmemektedir. Hipoksantinin ksantine dönüşümü hala her iki enzim tarafından katalize edilmektedir. Ayrıca aldehit oksidaz, adipogenezden (yağ hücrelerinin çoğalması) sorumludur.

Doku hormonu adiponektinin salgılanmasını uyarır. Adiponektin ise insülinin etkinliğini artırır. Hepatositlerde, adiponektin sırayla aldehit oksidaz salınımını inhibe eder. Aldehit oksidazdaki (AOX1) bir eksiklik ayrıca hücrelerden lipit dışa aktarımını da engeller. Aldehit oksidazın tam işlevi henüz tam olarak anlaşılmamıştır.

Eğitim, oluşum, özellikler ve optimum değerler

Aldehit oksidaz esas olarak karaciğer hücrelerinin sitoplazmasında bulunur. Ancak yağ hücrelerinde, akciğer dokusunda, iskelet kaslarında ve pankreasta da bulunur. Homolog ksantin oksidaz ile karıştırılırdı.

Her iki enzim de benzer bir yapıya sahiptir. Ancak bazen farklı reaksiyonları katalize ederler. Her iki enzimin de işlevleri için aynı kofaktörlere ihtiyacı vardır. Bunlar molibdopterin, FAD ve 2'dir (2Fe2S). Bununla birlikte, aldehit oksidaz sadece aldehitleri indirgemekle kalmaz, aynı zamanda nikotin gibi N-heterosiklik bileşiklerin kotine oksidasyonundan da sorumludur.

Hastalıklar ve Bozukluklar

Ksantin dehidrojenaz (ksantin oksidaz) ve sülfit oksidaz ile birlikte aldehit oksidaz kofaktör molibdenine bağlıdır. Molibden, karmaşık bir atom olarak bir molibdopterin içine yerleştirilir ve molibden kofaktörünü oluşturur. Molibden eksikliği durumunda, bu üç enzim zayıf çalışır.

Ksantin dehidrojenaz, ksantinin ürik aside parçalanmasını katalize eder. Aldehit oksidaz enzimi bu sürece yalnızca kısmen dahil olur, örneğin hipoksantin ksantin olarak parçalandığında. Burada ksantin oksidaz ile bile rekabet eder. Dolayısıyla izole edilmiş aldehit oksidaz eksikliği yoktur. Bununla birlikte, aldehit oksidaz, katekolaminlerin parçalanmasını destekler. Sülfit oksidaz, sistein, taurin veya metiyonin gibi kükürt içeren amino asitlerin parçalanmasından sorumludur. Bu enzim eksikse, sülfit artık sülfata dönüştürülmez. Kofaktör molibden nedeniyle, üç enzimin genellikle ortak bir eksikliği vardır.

Elbette bu enzimlerin her biri için mutasyonlardan kaynaklanan izole kusurlar mümkündür. Bununla birlikte, şimdiye kadar spesifik bir aldehit oksidaz eksikliği ile ilgili hiçbir klinik tablo tarif edilmemiştir. Dengesiz bir diyetin neden olduğu molibden eksikliği çok nadirdir. Bununla birlikte, bu, altı aydan uzun süredir molibden açısından düşük olan parenteral beslenme ile olabilir. Bu gibi durumlarda taşipne, taşikardi, şiddetli baş ağrısı, bulantı, kusma, merkezi yüz tıkanıklığı veya koma yaygındır. Ayrıca, belirli amino asitlere karşı toleranssızlıklar vardır. İdrarda yüksek sülfit konsantrasyonları bulunurken, kanda düşük ürik asit değerleri bulunur.

Molibden eksikliği devam ederse, sülfür içeren amino asitlerin parçalanması, sülfit alerjileri, saç dökülmesi, düşük kan ürik asit seviyeleri ve doğurganlık problemlerine yol açabilir. Bununla birlikte semptomların çoğu, sülfit oksidaz ve ksantin dehidrojenaz eksikliğinden kaynaklanmaktadır. Taşikardi, aldehit oksidaz eksikliği nedeniyle parçalanmalarını geciktirdiği için muhtemelen artan adrenalin veya noradrenalin (katekolaminler) seviyelerine bağlıdır. Molibden eksikliğine, molibden açısından son derece düşük bir diyet ve yiyeceklerin emilim bozukluğuyla birlikte Crohn hastalığı gibi iltihaplı bağırsak hastalıklarında neden olabilir.

Bozulmuş molibdopterin sentezine bağlı kalıtsal molibden kofaktör eksikliği, üç enzimin de tedavi olmaksızın başarısız olması durumunda ölümcüldür.