Ksantin-oksidaza

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje
Ksantin-oksigenaza/dehidrogenaza
XanthineOxidase-1FIQ.png
Kristalografksa zgradba monomera goveje ksantin-oksigenaze.[1]
Prikazani se: vezani FAD (rdeče), gruča FeS (oranžno), molibdopterinski kofaktor z molibdenom (rumeno) in salicilat (modro).
Označevalci
Številka EC 1.17.3.2
Številka CAS 9002-17-9
IntEnz IntEnz view
BRENDA BRENDA entry
ExPASy NiceZyme view
KEGG KEGG entry
MetaCyc metabolic pathway
PRIAM profile
PDB structures
Gene Ontology AmiGO / EGO
Ksantin-oksigenaza/dehidrogenaza
Identifikatorji
Simbol XDH
Entrez 7498
HUGO 12805
OMIM 607633
PDB 1FIQ
RefSeq NM_000379
UniProt P47989
Drugi podatki
EC-številka 1.17.3.2
Lokus Kr. 2 p23,1

Ksantin-oksidaza ali ksantinska oksidaza je FAD vsebujoči encim v poti razgradnje purinskih baz, ki katalizira oksidacijo ksantina v sečno kislino in vodikov peroksid, pa tudi oksidacijo hipoksantina v ksantin. Inhibira ga, na primer, alopurinol.[2]

Pojavlja se lahko v dveh oblikah, kot oksidaza ali kot dehidrogenaza: ksantin-oksidaza se pretvori v ksantin-dehidrogenazo s pomočjo povratne sulfhidrilne oksidacije.[2][3]

Reakcija[uredi | uredi kodo]

Ksantin-oksidaza katalizira naslednji reakciji::

  • hipoksantin + H2O + O2 \rightleftharpoons ksantin + H2O2
  • ksantin + H2O + O2 \rightleftharpoons sečna kislina + H2O2

Zgradba beljakovine[uredi | uredi kodo]

Gre za veliko molekulo z molekulsko maso 270.000. Ena encimska enota vsebuje 2 flavinski molekuli (vezani v obliki FAD-a), 2 atoma molibdena in 8 železovih atomov. Atomi molibdena se nahajajo v molibdopterinskem kofaktorju in predstavljajo aktivno mesto encima. Železovi atomi so sestavni del [2Fe-2S] feredoksinskih gruč, ki vsebujejo železo in žveplo in sodelujejo pri prenosu elektronov.

Mehanizem delovanja[uredi | uredi kodo]

Aktivno mesto encima je molibdopterinska enota z atomom molibdena ter terminalnima ketonsko in hidroksilno skupino.[4] Pri pretvorbi ksantina v sečno kislino se kisikov atom prenese iz molibdena na ksantin; reakcija poteka preko več intermediatov.[5] Molibdenski center encima se obnovi z vezavo vode. Tudi za druge poznane oksidoreduktaze, ki vsebujejo molibden, je značilno, da se kisikov atom po navadi veže iz vode in ne iz O2.

Klinični pomen[uredi | uredi kodo]

Pri ljudeh se ksantin-oksidaza nahaja v jetrih in ne prosto v krvi. Pri hudi poškodbi jeter se lahko sprosti v kri in zato se preskus na ksantin-oksidazo v krvi uporablja za ugotavljanje jetrne poškodbe.

Ker ksantin-oksidaza sodeluje v presnovni poti sečne kisline, je pomembna pri razvoju protina in zaviralci ksantin-oksidaze (npr. alopurinol) se uporabljajo za zdravljnje te bolezni. Ker je ksantin-oksidaza udeležena tudi v presnovo 6-merkaptopurina, je potrebna pozornost pri hkratnem dajanju alopurinola in 6-merkaptopurina (ali njegovega predzdravila azatioprina).

Redka dedna motnja ksantinurija je posledica pomanjkanja ksantinske oksidaze in posledično se v krvi nahajajo visoke koncentracije ksantina, kar lahko vodi do ledvične odpovedi. Za to bolezen ne obstaja specifično zdravilo; bolniki se morajo izogibati hrani, bogati s purini, ter uživati dovolj tekočine.

Zaviranje ksantinske oksidaze naj bi tudi pomagalo pri zdravljenju srčno-žilnih bolezni.[6]

Oba encima, ksantinska oksidaza in oksidoreduktaza, sta prisotna tudi v epiteliju in endoteliju roženice in naj bi sodelovala pri oksidativnih očesnih poškodbah.[7]

Zaviralci[uredi | uredi kodo]

Zaviralci ksantinske oksidaze so alopurinol,[8] oksipurinol,[9] in fitična kislina.[10]

Glej tudi[uredi | uredi kodo]

Viri[uredi | uredi kodo]

  1. ^ Predloga:PDB; Enroth C, Eger BT, Okamoto K, Nishino T, Nishino T, Pai EF (September 2000). "Crystal structures of bovine milk xanthine dehydrogenase and xanthine oxidase: structure-based mechanism of conversion". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 97 (20): 10723–8. doi:10.1073/pnas.97.20.10723. PMC 27090. PMID 11005854. 
  2. ^ 2,0 2,1 <http://lsm1.amebis.si/lsmeds/novPogoj.aspx?pPogoj=ksantin-oksidaza Slovenski medicinski e-sovar; vpogled: 2. 3. 2011.
  3. ^ "Entrez Gene: XDH xanthine dehydrogenase". 
  4. ^ Hille R. (2006). "Structure and Function of Xanthine Oxidoreductase". European Journal of Inorganic Chemistry 2006 (10): 1905–2095. doi:10.1002/ejic.200600087. 
  5. ^ Metz S, Thiel W. (2009). "A Combined QM/MM Study on the Reductive Half-Reaction of Xanthine Oxidase: Substrate Orientation and Mechanism". Journal of the American Chemical Society 131 (41): 14885–158902. doi:10.1021/ja9045394. PMID 19788181. 
  6. ^ Dawson J, Walters M (2006). "Uric acid and xanthine oxidase: future therapeutic targets in the prevention of cardiovascular disease?". British journal of clinical pharmacology 62: 633. doi:10.1111/j.1365-2125.2006.02785.x. PMC 1885190. PMID 17052251. 
  7. ^ Cejková J, Ardan T, Filipec M, Midelfart A (2002). "Xanthine oxidoreductase and xanthine oxidase in human cornea". Histol. Histopathol. 17 (3): 755–60. PMID 12168784. 
  8. ^ Pacher P, Nivorozhkin A, Szabó C (2006). "Therapeutic effects of xanthine oxidase inhibitors: renaissance half a century after the discovery of allopurinol". Pharmacol. Rev. 58 (1): 87–114. doi:10.1124/pr.58.1.6. PMC 2233605. PMID 16507884. 
  9. ^ Spector T (1988). "Oxypurinol as an inhibitor of xanthine oxidase-catalyzed production of superoxide radical". Biochem. Pharmacol. 37 (2): 349–352. doi:10.1016/0006-2952(88)90739-3. PMID 2829916. 
  10. ^ Muraoka S, Miura T (2004). "Inhibition of xanthine oxidase by phytic acid and its antioxidative action". Life Sci. 74 (13): 1691–700. doi:10.1016/j.lfs.2003.09.040. PMID 14738912.