Monoaminooxidazei (MAO)
Sursa principală: V.Z.Gorkin, A.E.Medvedev
Principalele căi de degradare a catecolaminelor - o O-metilare prin acțiunea catecol-O-metil-transferază și dezaminare oxidativă de MAO. MAO găsit în mitocondriile cele mai multe celule, inclusiv - în terminațiile nervoase. Este într-o mică măsură, implicată în eliminarea catecolaminelor din sânge, dar servește o funcție importantă în reglarea catecolaminelor în terminațiile simpatice.
monoaminoxidazei (MAO) - oxidoreductaza, deaminarea monoamine. Acesta a fost găsit în multe țesuturi, dar cele mai mari concentrații - în ficat. stomac. rinichi ..
Descrisă cel puțin doi izoenzima MAO: MAO-A țesut neural deaminarea serotonina, adrenalina si noradrenalina si alte MAO-B (non-neuronale) țesuturi, cele mai active în ceea ce privește 2- feniletilamina și benzilamină. Dopamina și tiramină sunt metabolizate ambele forme. au studiat intens problema relației dintre tulburările afective și creșterea sau diminuarea activității acestor izoenzime. inhibitori MAO au fost utilizate în tratamentul hipertensiunii arteriale și a depresiei, dar capacitatea acestor compuși intra într-o reacție periculoasă cu corpul conținut aminelor alimentară și farmaceutică simpatomimetic reduce valoarea lor.
Derivați O-metoxilat sunt modificate în continuare prin formarea conjugați cu acid glucuronic sau acid sulfuric.
Monoaminoxidaza [monoaminoxidaza: oxidoreductaza amino-oxigen (deaminare) (conținând flavin), EC 1.4.3.4] joacă un rol central în reglarea metabolismului aminelor biogene, multe dintre care operează funcțiile de neurotransmițători în organismele vii. Studierea proprietăților monoaminoxidazei timp de peste 60 de ani pentru a crea un lo medicamente antidepresive prive- - „inhibitori de monoaminoxidază“, a treia generație, care este acum utilizat pe scară largă în medicină.
Primele informații despre existența enzimei rezistente la cianură de țesut hepatic care catalizează oxidarea tiramină au fost obținute M.Heyr 1928 experimente clasice M.Heyr primite au confirmat în mod independent și dezvoltarea în continuare „în plus față de“ amenințare tiraminoksida- „au fost deschise“ adrenalinoksidaza " „histaminase“, „aminele alifatice dezaminază.“ In 1938 G. E. Tseller rezumat experiența de a studia aminoksidazy și a formulat conceptul de „monoaminoxidaza“ (catalizează dezaminarea oxidativă tiramină, epinefrina, monoamine alifatici) și „oxidază diamina“ (catalizează dezaminarea oxidativă a histaminei și alifatici diamina).
La începutul anilor '50 E.Tseller deschide inhibitori specifici ai monoaminoxidazei, iar la începutul anilor '60 V.Z.Gorkin si independent I.Knoll acorde atenție faptului că anumiți inhibitori ai monoaminooxidazei au capacitatea de a bloca selectiv oxidative TION anumitor dezaminarea monoaminelor. În 1968 g. T.Dzhon- geamăt reprezentare formulat două tipuri de oxidazele monoaminici, care diferă în sensibilitatea la (aproximativ 0,1 uM) concentrațiile scăzute hlorgilina. Tipul A monoaminoxidazei includ, blocate de concentrațiile hlorgilina scăzute. Rezistent la inhibarea biruyuschemu efectul concentrațiilor scăzute hlorgilina monoamin este de tip B. Câțiva ani mai târziu I.Knoll sintetizat inhibitor selectiv al tip tive monoaminoxidază B, deprenil. În același timp, a fost descris de diferențele în specificitatea de substrat a ambelor tipuri de mono-amin oxidază.
monoamin farmacologica clasificarea oxidaze în tipurile A și B a generat o mulțime de idei și ipoteze cu privire la natura enzimelor reprezintă fie adesea prezente în același corp de monoaminoxidaza A și B sunt două proteină sau diferențele în specificitatea de substrat și inhibitor de selectivitate datorită prezenței centrelor de două active diferite o moleculă de proteină și / sau diferite componente de mediu lipidic (pho hipofosfatemiei) a enzimei?
La mijlocul anilor '70 V.Z.Gorkin si colegii sai au descoperit ca o oxidare parțială a grupărilor sulfhidril de monoamin tip oxidază A (dar nu B) este însoțită de o modificare a specificității de substrat ( „transformare“ proprietăți catalitice) și apariția unei calitativ noi reacții deaminare ale compușilor care conțin azot, care în mod obișnuit sunt substraturi diamina și compuși chiar cu conținut de azot nu fac parte numărul de substraturi amine monoaminooxidazei (glucozamina, acid gamma-aminobutiric, etc.).
In anii 80 am fost pregătiți pentru anticorpul monoclonal de tip monoaminoxidază A și B, foarte specifice pentru fiecare enzimă de tip. Hărțile de peptide derivate de la proteinaza produs de clivaj tip purificat monoamin oxidazei A și B au prezentat diferite enzime ale secvenței de aminoacizi.
Până la începutul anilor '90 am reușit să obținem ADNc MO tip noaminoksidazam A și B corespunzătoare din ficatul uman, pe baza căruia a fost stabilită structura primară a acestor proteine diferite. Sa demonstrat că biosinteza monoamin oxidazei A și tip B codificate gene apropiate, dar nu identice, având diferite organizare clorhidric promotor-. La om, aceste gene sunt situate pe cromozomul X.
Monoaminoxidaza - o integrală proteina de membrana exterioara mitohon uscata - catalizează reacția dezaminare oxidativă '
R-CH NH + O + H O L R-CHO + NH + H O în care R - radicali aromatici sau alifatici. Secundar de particule și amine care conțin grupări metil tre- substituite, sunt substraturi și pentru monoaminoxidaza. 7,0-7,4 pH optim. Mecanismul cinetică poate fi descrisă prin două jumătăți de reacții. Vnacha- les oxidarea amină conduce la formarea unei aldehide, NH și forma enzimă lennoy restaurată '
E + R-CH-NH + H O L EH + R-CHO + NH în această reacție parțială formează un intermediar o imină care reacționează apoi cu apă pentru a forma amoniac și aldehidă '
R-CH-NH L R-CH = NH + (2H)
R-CH = NH + H O L RCHO + NH Enzima redus este apoi oxidat pentru a produce peroxid de hidrogen "
EH + O L E + H O Repriza de reacție este nelimitativ ratei.
Studiile cinetice efectuate în principal pe mono amină de tip oxidază B, a arătat că, în experimentele cu feniletilamina ca substrat, reacția are loc prin mecanismul de „ping-pong“, oxigenul reacționează cu forma liberă redusă a enzimei care. În cazul în care substratul este o benzilamina, apare formarea unei enzime reconstituite complex ternar - produs de reacție (amoniac) - oxigen.
Molecules oxidaze monoamino ca tip A și tip B sunt dimeri construite din două sub`edinits identice, numărul de resturi de aminoacizi și Molec. care au mici diferente specii de greutate. Sub`edinitsa tip monoaminoxidaza A din ficat che Lovek și șobolan constă din 527 resturi de aminoacizi și are un lek MO. greutate 59.7 kDa. Sub`edinitsa molecula monoaminoxidaza tip B din ficatul uman sau de șobolan constă din 520 resturi de aminoacizi și are Molec. greutate 58.8 kDa. Molek. masa de tip sub`edinitsy monoaminoxidază A placenta umană este de 65 kDa, și tipul de monoaminoxidază B din ficat bovin - 57 kDa.
Fiecare tip de sub`edinits monoaminoxidază A sau B, conform T.Singera cuprinde FAD legat covalent (8-alfa-cisteină-nile FAD), în care secvența de aminoacizi flavinsvyazyvayu- porțiuni identice pentru ambele enzime de fierbere, și cuprinde pentapeptide Ser-Gly -GlyCys-Tyr (fig. 1.25). Domeniu care conține un rest de cisteină, care este o legătură covalentă realizată este situat în C-end. În tipul de monoamine oxidaze Un rest de cisteină este implicată în formarea unei legături tioester ocupă poziția 406, în timp ce tipul B monoamin oxidazei - 397. Această zonă este direct implicată în interacțiunea cu flavin apoenzimei, este disponibil în toate moleculele investigate până în prezent (indiferent corp, din care preparatele izolate purificate de enzime, și singularitatile lor specii) oxidaze monoaminici. În această regiune, omologia resturile de aminoacizi ajunge la 90%, în timp ce omologia de resturi de aminoacizi posledovatelsti nu numai la domeniul specific și polipeptidici întregi lanțurile clorhidrici pentru tipul de monoamine oxidaze A și B de un singur tip este de 70%.
Molecula de monoamine oxidaze are 3 domenii, în care secvența de aminoacizi de reziduuri omologie atinge 90%, un domeniu este implicat în interacțiunea cu componenta flavin, cealaltă situată în regiunea N-capătul lanțului polipeptidic și include o ADP regiune. Acest domeniu a fost gasit in alte molecule enzime nyhflavinovyh studiate. Un studiu oxidaze tip monoamin arată că această regiune a fost localizată între aminoacizi ostatka- E de la 15 la 45. În sfârșit, al treilea domeniu ocupă o regiune de la 187 la 230 de resturi de aminoacizi.
oxidaze Biosintezã monoamino efectuate în fracțiunea de liber (necomplexat legată de membrană) polizomilor celule, de exemplu, ficat. Sintetizeze în fracții molecule polizomilor citoplasmatice nu sunt supuse prelucrate, legate cu acțiunea proteinaze trans portate de o membrana mitocondrială exterioară volatile. Conform R.Makkauli (fig. 1.26) pentru înglobarea tip monoamin oxidazei A și B în membrana trebuie să fie prezente pe polipeptida ubikviti- (UB), care constă din 76 de resturi de aminoacizi, precum și ATP. Pentru B tip monoaminoxidază arată că cele 29 reziduuri de aminoacizi C-terminale ale funcției peptidei semnal este realizată prin inserarea în membrană. conformație catalitica completa a membranei formează oxidazele monoamino formate în timpul cuplării cu membrana, iar acest proces este precedat de ATP și UB-dependente incorporarea de enzime în membrana (vezi. fig. 1.26). Trebuie remarcat faptul că sinteza conta tschmsch tip monoamin oxidazei A și B, așa cum este măsurată prin autoradiografie cantitativă, în organele periferice și țesuturi are loc mai rapid decât în creier; timpul de înjumătățire este, respectiv, 4,5 și 13 zile.
Funcționarea oxidases monoamino în mitocondrie este puternic influențată de caracteristicile micromediul membranei. La aceeași importanță atașată reziduurile de acid sialic în glicerol kolipidah membrane, precum starea și compoziția fosfolipide. Prin tratarea phospholipases mitocondriali neuraminidazei sau reduce activitatea cu oxidaze monoaminici respect membranei. Incubarea mitocondrii cu PE- lipooxigenazei Cheney conduce la inactivarea rapidă a monoaminoxidazei, tip B, în special, de tip A, în timp ce aspectul diaminoksidaznoy SRI absent în activitatea de control. Interpretarea acestui fenomen ca rezultat modificarea proprietăților oxidazele monoaminici mitocondriale, sa sugerat că ar putea fi cauzată de modificări în fosfolipidic oxidaze monoamin mediului în membranele.
semnificație biologică pentru oxidaza funcționării monoaminok- în modificările celulare posttranslational au proprietăți catalitice ale moleculelor lor. Astfel, datele de contact suficient (20 ore, 5) ochischenno- de monoaminoxidază preparare de tip B din trombocite din sânge uman cu preparate purificate de tip monoaminoxidază A din placenta umană pentru a induce schimbări în moleculele de conformație monoamin oxidazelor siturilor catalitice, schimbând astfel sub - specificitatea și sensibilitatea stratnaya la efectul inhibitor deprenilul și hlorgilina spre apropierea valorilor lor caracteristica unui monoamină specific de tip A. oxidaza acest impuls munohimicheskaya caracteristică Single enzima nu a fost variată de trombocite.
Problema reglementării fiziologice oxidazei monoamină a atras atenția cercetătorilor, în principal datorită implicării acestor enzime în menținerea stare funcțională normală a sistemului nervos central. Soporific Peptide Delta la administrarea parenterala stimulează activitatea monoamin oxidazei creierului de șobolan. Peptide neyrokatin creier de șobolan inhibă selectiv activitatea monoamin tip oxidazele A. Un regulator important Activitatea oxidazele monoamin este tribulin (fracții de titlu inhibitori endogeni ai enzimei, unde o creștere semnificativă a Tkachev Nyah si fluide biologice de oameni si animale se gaseste in diferite tipuri de stres); componenta cantitativ predominantă a acestei isatină fracțiune (2,3-dioksoindol) inhibă selectiv Activitatea monoamin de tip B. oxidaza
Funcția biologică a oxidazei monoamină fierte în mod tradițional pentru a proteja organismul de efectele toxice ale yuschihsya exogene sau obrazu- în organe și țesuturi ale aminelor biogene prin inactivarea acestora. Implicat în reglarea concentrației de monoaminoxidază intraneyronalnoy TION de amine biogene și, în mod indirect, în reglarea biosintezei finețe mela- și activității adenilat ciclazei. Cu toate acestea, odată cu executarea acestor funcții sunt de asemenea monoaminoxidaza catalizează formarea pozițiilor sub- cu activitate biologică intrinsecă. Astfel, mono amină tip oxidază B efectuează oxidativă bioactivare 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridină la neurotoxina 1-metil-4-fenilpiridiniu izbitoare selectiv dofaminergiches- neuronilor Kie si cauzand simptome de parkinsonism la primate și lea chelo-. Brain monoamin catalizate-oxidaza Dealchilarea 2-n pentilatsetamida (milatsetamida) conduce la formarea de acid pentoevoy, peroxid de hidrogen și glicinamidă; acesta din urmă se descompune în amoniac și glicină neurotransmitator inhibitor. Monoaminoxidaza este una dintre principalele generatoare de peroxid de hidrogen intracelular și este implicat în reglarea Ca2 finale de ieșire dependentă + ionii de creier mitocondrii. Se crede că monoamin tiroidian asigură formarea de peroxid de hidrogen necesară pentru molecule iodiro- tirozină Bani și, în cele din urmă, pentru biosinteza iodtiro- Ninov.
În stări patologice, următoarele proprietăți de bază ale variației oxidazele monoamino: 1) parțial sau (mai rar), o inhibare completă a activității catalitice; 2) Stimularea activității cata- litică; 3) solubilizarea parțială și / sau încălcarea încorporarea oxidazele monoamino solubil legat de membrană; 4) un substrat specificitate schimbare calitativă ( „transformare“ a proprietăților catalitice) de tip A oxidaze monoamino; 5) O combinație a acestor fenomene NIJ.
Pentru tratamentul unui număr de boli neuropsihiatrice aplicate selectiv monoaminoxidaza inhibitori. Inhibitorii de monoaminoxidază de tip A - antidepresive - utilizate pentru tratamentul stărilor depresive de co- și inhibitori ai monoamin oxidazei de tip B (în principal, prenil de-) - în tratamentul parkinsonismului.