Aldehid oxidază: funcție și boli

Aldehida oxidaza reprezintă o enzimă care se degradează aldehide la vertebrate. Se găsește în diferite țesuturi de mamifere și oameni. Funcția exactă a aldehidoxidazei nu este încă cunoscută.

Ce este aldehida oxidaza?

Aldehidoxidaza (AOX1) ajută la descompunerea enzimatică a aldehide in corp. Cu toate acestea, s-a constatat că se descompune nicotină la cotinină. În acest proces, un oxigen atomul este încorporat în cel fără oxigen nicotină pentru a forma o structură aldehidică. Datorită acestui fapt, aldehida oxidaza este, de asemenea, importantă pentru triptofan metabolism și în același timp pentru biotransformare. Se găsește în principal în citosolul din ficat celule, pancreas, plămân, mușchiul scheletic sau celulele adipoase. Pentru activitatea enzimei, cofactorul molibden este foarte important. În ADN-ul uman, există un singur AOX genă care poate codifica o enzimă funcțională. La alte vertebrate, mai multe gene AOX sunt active. Aldehidoxidaza este foarte asemănătoare și are legătură cu enzima xantină dehidrogenază. Ambii enzime poate fi folosit pentru a converti hipoxantina în xantină cu includerea unui oxigen atom și de apă moleculă. Cu toate acestea, conversia xantinei în acid uric este realizat numai de xantină hidrogenază (xantină oxidază). Aldehida oxidaza este formată din 1338 aminoacizi. Molibdopterina, FAD și 2 (2Fe2S) servesc drept cofactori pentru eficacitatea sa. Reacția, deja caracterizată prin numele său, marchează conversia lui aldehide la acizi carboxilici și hidrogen peroxid cu adaos de oxigen și de apă.

Funcția, acțiunea și sarcinile

Enzima aldehidă oxidază catalizează mai multe reacții. În mare parte, este responsabil pentru conversia aldehidelor în acizi carboxilici cu adaos de oxigen și de apă. În general, aldehida oxidaza mediază adăugarea unui atom de oxigen la un substrat. Printre altele, catalizează și conversia nicotină a conitina. Prin urmare, joacă, de asemenea, un rol major în biotransformare și triptofan metabolism. În aceste reacții, molibdenul este întotdeauna necesar ca cofactor. În biotransformare, transformă xenobiotice cu grupări aldehide în cele corespunzătoare acizi carboxilici în faza I de reacție. Acidul glucuronic este adăugat la grupările carboxil în reacția de fază II pentru a crește solubilitatea în apă și a spăla molecula străină din corp. Structural și chimic, aldehida oxidaza este strâns legată de enzima omologă xantină hidrogenază (xantină oxidază). Cu toate acestea, de ce s-a transformat xantina în acid uric cu adaos de oxigen și apa este catalizată doar de xantină oxidază nu se cunoaște. Conversia hipoxantinei în xantină este încă catalizată de ambele enzime. Mai mult, aldehida oxidaza este, de asemenea, responsabilă pentru adipogeneză (proliferarea celulelor adipoase). În acest proces, stimulează eliberarea hormonului tisular adiponectină. La rândul său, adiponectina crește eficacitatea insulină. La hepatocite, la rândul său, adiponectina inhibă eliberarea aldehidoxidazei. Deficitul de aldehid oxidază (AOX1) inhibă, de asemenea, exportul de lipide din celule. Funcția exactă a aldehidoxidazei nu este pe deplin înțeleasă.

Formare, apariție, proprietăți și niveluri optime

Aldehida oxidaza se găsește în principal în citoplasma de ficat celule. Cu toate acestea, se găsește și în celulele adipoase, plămân țesutului, mușchiului scheletic și pancreasului. A fost confundată cu omologa xantină oxidază. Deși ambele enzime sunt similare din punct de vedere structural. Cu toate acestea, ele catalizează reacții parțial diferite. Cu toate acestea, ambele enzime necesită aceleași cofactori pentru funcția lor. Acestea sunt molibdopterină, FAD și 2 (2Fe2S). Cu toate acestea, aldehida oxidaza nu numai că degradează aldehidele, dar este, de asemenea, responsabilă pentru oxidarea compușilor N-heterociclici, cum ar fi nicotina în cotinină.

Boli și tulburări

Alături de xantină dehidrogenază (xantină oxidază) și sulfit oxidază, aldehida oxidază este dependentă de cofactor molibden. Molibdenul este încorporat ca atom complex într-o molibdopterină și formează cofactorul molibdenului. Deficitul de molibden are ca rezultat funcția deficitară a acestor trei enzime. Xantina dehidrogenază catalizează descompunerea xantinei la acid uric. Enzima aldehidă oxidază este implicată doar parțial în acest proces, de exemplu în degradarea hipoxantinei în xantină. Aici concurează chiar cu xantina oxidază. Prin urmare, nu există un deficit de aldehidă oxidază izolat. Cu toate acestea, aldehida oxidaza susține degradarea catecolamine.Sulfitul oxidază este responsabil pentru degradarea sulf-conținând aminoacizi precum cisteină, taurină or metionină. Dacă această enzimă este deficitară, sulfitul nu mai este transformat în sulfat. Datorită cofactorului molibden, cele trei enzime sunt de obicei deficitare în comun. Desigur, defecte izolate datorate mutațiilor sunt posibile pentru fiecare dintre aceste enzime. Cu toate acestea, până acum nu a fost descris nici un tablou clinic cu un deficit specific de aldehidă oxidază. Deficitul de molibden indus de un dezechilibru dietă este din nou foarte rar. Cu toate acestea, acest lucru poate apărea cu mai mult de șase luni de deficit de molibden nutriție parenterală. În astfel de cazuri, tahipneea, tahicardie, severă durere de cap, greaţă, vărsături, deficite centrale ale feței sau comă apar adesea. În plus, intoleranța la anumite persoane aminoacizi apare. Concentrațiile crescute de sulfit se găsesc în urină, în timp ce nivelurile scăzute de acid uric apar în sânge. Dacă deficiența de molibden persistă o perioadă lungă de timp, pot apărea probleme cu defalcarea sulf-conținând amino acizi, alergii la sulfit, căderea părului, niveluri scăzute de acid uric în sângeși probleme de fertilitate. Cu toate acestea, majoritatea simptomelor se datorează deficitului de sulfit oxidază și xantină dehidrogenază. Tahicardie se datorează probabil nivelului crescut de epinefrină sau noradrenalinei (catecolamine), deoarece defalcarea lor este întârziată de deficitul de aldehid oxidază. Deficitul de molibden poate fi cauzat de diete extrem de scăzute de molibden și de boli inflamatorii intestinale precum Boala Crohn cu malabsorbție a alimentelor. Deficiența ereditară a cofactorului de molibden din cauza sintezei afectate a molibdopterinei este fatală din cauza eșecului complet al tuturor celor trei enzime fără tratament.