Ksantin oksidaza
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]
| Ksantin oksigenaza/dehidrogenaza | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Kristalografksa zgradba monomera goveje ksantin oksigenaze[1] Prikazani se: vezani FAD (rdeče), gruča FeS (oranžno), molibdopterinski kofaktor z molibdenom (rumeno) in salicilat (modro). | |||||||||
| Identifikatorji | |||||||||
| Številka EC | 1.17.3.2 | ||||||||
| Številka CAS | 9002-17-9 | ||||||||
| Podatkovne baze | |||||||||
| IntEnz | IntEnz view | ||||||||
| BRENDA | BRENDA entry | ||||||||
| ExPASy | NiceZyme view | ||||||||
| KEGG | KEGG entry | ||||||||
| MetaCyc | metabolic pathway | ||||||||
| PRIAM | profile | ||||||||
| PDB strukture | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| Gene Ontology | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
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 |
Pojavlja se lahko v dveh oblikah, kot oksidaza ali kot dehidrogenaza: ksantin oksidaza nastane s povratno sulfhidrilno oksidacijo iz ksantin dehidrogenaze.[2][3]
Reakcija uredi
Ksantin oksidaza katalizira naslednji reakciji::
- hipoksantin + H2O + O2 ksantin + H2O2
- ksantin + H2O + O2 sečna kislina + H2O2
-
Hipoksantin (en kisikov atom) -
Ksantin (dva kisikova atoma) -
Sečna kislina (trije kisikovi atomi)
Zgradba beljakovine uredi
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
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
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
Zaviralci ksantinske oksidaze so alopurinol,[8] oksipurinol,[9] in fitična kislina.[10]
Sklici uredi
- ↑ PDB: 1FIQ; Enroth C; Eger BT; Okamoto K; Nishino T; Nishino T; Pai EF (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. Arhivirano iz prvotnega spletišča dne 13. decembra 2019. Pridobljeno 2. marca 2011.
- ↑ 2,0 2,1 <http://lsm1.amebis.si/lsmeds/novPogoj.aspx?pPogoj=ksantin-oksidaza[mrtva povezava] Slovenski medicinski e-sovar; vpogled: 2. 3. 2011.
- ↑ »Entrez Gene: XDH xanthine dehydrogenase«.
- ↑ Hille R. (2006). »Structure and Function of Xanthine Oxidoreductase«. European Journal of Inorganic Chemistry. 2006 (10): 1905–2095. doi:10.1002/ejic.200600087.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ 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.