Миелопероксидаза - Myeloperoxidase

Миелопероксидаза
Идентификаторы
Номер ЕС1.11.2.2
Базы данных
IntEnzПросмотр IntEnz
БРЕНДАBRENDA запись
ExPASyПросмотр NiceZyme
КЕГГЗапись в KEGG
MetaCycметаболический путь
ПРИАМпрофиль
PDB структурыRCSB PDB PDBe PDBsum
MPO
PDB 1myp EBI.jpg
Доступные конструкции
PDBПоиск ортолога: PDBe RCSB
Идентификаторы
ПсевдонимыMPO, миелопероксидаза
Внешние идентификаторыOMIM: 606989 MGI: 97137 ГомолоГен: 55450 Генные карты: MPO
Расположение гена (человек)
Хромосома 17 (человек)
Chr.Хромосома 17 (человек)[1]
Хромосома 17 (человек)
Геномное местоположение для MPO
Геномное местоположение для MPO
Группа17q22Начните58,269,855 бп[1]
Конец58,280,935 бп[1]
Ортологи
ВидыЧеловекМышь
Entrez

4353

17523

Ансамбль

ENSG00000005381

ENSMUSG00000009350

UniProt

P05164

P11247

RefSeq (мРНК)

NM_000250

NM_010824

RefSeq (белок)

NP_000241

NP_034954

Расположение (UCSC)Chr 17: 58.27 - 58.28 МбChr 11: 87,79 - 87,8 Мб
PubMed поиск[3][4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человекаПросмотр / редактирование мыши

Миелопероксидаза (MPO) это пероксидаза фермент что у людей кодируется MPO ген на хромосома 17.[5] МПО наиболее широко экспрессируется в нейтрофильные гранулоциты (подтип белые кровяные клетки ), и производит гипогалогеновые кислоты для их противомикробный Мероприятия.[5][6] Это лизосомный белок хранится в азурофильные гранулы нейтрофила и высвобождается в внеклеточное пространство во время дегрануляции.[7] Миелопероксидаза нейтрофилов имеет гем пигмент, который вызывает его зеленый цвет в выделениях, богатых нейтрофилы, такие как гной и некоторые формы слизь. Зеленый цвет способствовал его устаревшему названию вердопероксидаза.

Структура

150-кДа Белок МПО является катионным гомодимер состоящий из двух легких цепей массой 15 кДа и двух гликозилированных тяжелых цепей переменной массы, связанных с протезом гем группа.[8][9][10] Легкие цепи гликозилированный и содержат модифицированное железо протопорфирин IX активный сайт. Вместе легкая и тяжелая цепи образуют два идентичных мономера массой 73 кДа, соединенных между собой цистин мост на Cys153. Белок образует глубокую щель, которая удерживает группу гема внизу, а также гидрофобный карман на входе в дистальную полость гема, который выполняет свою каталитическую активность.[10]

Три изоформы были идентифицированы, отличаясь только размером тяжелых цепей.[8]

Одним из лигандов является карбонил группа Asp 96. Связывание с кальцием важно для структуры активного центра из-за близкого расположения Asp 96 к каталитическому His95 боковая цепь.[11]

Функция

MPO является членом подсемейства пероксидаз XPO и производит хлорноватистая кислота (HOCl) из пероксид водорода (ЧАС2О2) и хлористый анион (Cl−) (или гипобромистая кислота если Br- присутствует) во время нейтрофилов респираторный взрыв. Он требует гем в качестве кофактор. Кроме того, он окисляет тирозин в тирозильный радикал с помощью пероксид водорода как окислитель.[8][12] Хлорноватистая кислота и тирозильный радикал являются цитотоксический, поэтому нейтрофилы используют их для уничтожения бактерии и другие патогены.[13] Однако эта хлорноватистая кислота также может вызывать окислительное повреждение в ткани хозяина. Кроме того, окисление МПО апоА -I снижает опосредованное ЛВП ингибирование апоптоз и воспаление.[14] Кроме того, МПО опосредует белок нитрозилирование и образование 3-хлоротирозина и дитирозина сшивки.[8]

Клиническое значение

Дефицит миелопероксидазы наследственный дефицит фермента, который предрасполагает к иммунодефицит.[15]

Антитела против MPO были замешаны в различных типах васкулит, наиболее заметно три клинически и патологически признанные формы: гранулематоз Вегенера (ГПА), микроскопический полиангиит (МПА); и эозинофильный гранулематоз с полиангиитом (EGPA). Антитела также известны как антинейтрофильные цитоплазматические антитела (ANCA), хотя ANCA также были обнаружены в окрашивание перинуклеарной области.[16]

Недавние исследования показали связь между повышенным уровнем миелопероксидазы и тяжестью ишемическая болезнь сердца.[17] А Хеслоп и др. сообщили, что повышенные уровни МПО более чем вдвое увеличивают риск сердечно-сосудистой смертности за 13-летний период.[18] Также было высказано предположение, что миелопероксидаза играет значительную роль в развитии атеросклеротический поражение и рендеринг бляшки нестабильный.[19][20]

Медицинское использование

Первоначальное исследование 2003 года показало, что MPO может служить чувствительным предсказателем для инфаркт миокарда у пациентов с грудная боль.[21] С тех пор было опубликовано более 100 исследований, подтверждающих полезность тестирования MPO. 2010 Heslop et al. В исследовании сообщалось, что измерение как MPO, так и CRP (C-реактивный белок; общий и сердечный маркер воспаления) дает дополнительные преимущества для прогнозирования риска, чем просто измерение CRP.[18]

Иммуногистохимический окрашивание на миелопероксидазу применялось при диагностике острый миелоидный лейкоз чтобы продемонстрировать, что лейкозные клетки произошли от миелоидный происхождение. Окрашивание миелопероксидазой по-прежнему важно в диагностике миелоидная саркома, контрастируя с негативным окрашиванием лимфомы, который в противном случае может иметь похожий вид.[22] В случае обследования пациентов на васкулит, проточно-цитометрические анализы продемонстрировали сопоставимую чувствительность к иммунофлуоресценция тесты с дополнительным преимуществом одновременного обнаружения нескольких аутоантител, связанных с васкулитом. Тем не менее, этот метод требует дальнейшего тестирования.[23]

Миелопероксидаза является первым и пока единственным ферментом человека, способным разрушать углеродные нанотрубки, снимая опасения среди клиницистов по поводу того, что использование нанотрубок для адресной доставки лекарств приведет к нездоровому накоплению нанотрубок в тканях.[24]

Ингибиторы МПО

Азид традиционно использовался в качестве ингибитора МПО, но гидразид 4-аминобензойной кислоты (4-ABH) является более специфическим ингибитором МПО.[25]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000005381 - Ансамбль, Май 2017
  2. ^ а б c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000009350 - Ансамбль, Май 2017
  3. ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  4. ^ "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  5. ^ а б «Энтрез Ген: миелопероксидаза».
  6. ^ Klebanoff SJ (май 2005 г.). «Миелопероксидаза: друг и враг». Журнал биологии лейкоцитов. 77 (5): 598–625. Дои:10.1189 / jlb.1204697. PMID  15689384. S2CID  12489688.
  7. ^ Кинкейд Дж. М., Пембер С. О., Барнс К. К., Шапира Р., Шпицнагель Дж. К., Мартин Л. Е. (июль 1983 г.). «Дифференциальное распределение различных форм миелопероксидазы в различных субпопуляциях азурофильных гранул из нейтрофилов человека». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 114 (1): 296–303. Дои:10.1016 / 0006-291x (83) 91627-3. PMID  6192815.
  8. ^ а б c d «Набор для ELISA для мыши MPO EasyTestTM» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2016-03-03. Получено 2015-08-06.
  9. ^ Mathy-Hartert, Bourgeois E, Grülke S, Deby-Dupont G, Caudron I, Deby C, Lamy M, Serteyn D (апрель 1998 г.). «Очистка миелопероксидазы из полиморфно-ядерных лейкоцитов лошадей». Канадский журнал ветеринарных исследований. 62 (2): 127–32. ЧВК  1189459. PMID  9553712.
  10. ^ а б Дэвис MJ (январь 2011 г.). «Миелопероксидазное окисление: механизмы биологического повреждения и его предотвращение». Журнал клинической биохимии и питания. 48 (1): 8–19. Дои:10.3164 / jcbn.11-006FR. ЧВК  3022070. PMID  21297906.
  11. ^ Шин К., Хаясава Х, Лённердал Б. (март 2001 г.). «Мутации, влияющие на кальций-связывающий сайт миелопероксидазы и лактопероксидазы». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 281 (4): 1024–9. Дои:10.1006 / bbrc.2001.4448. PMID  11237766.
  12. ^ Хайнеке Дж. В., Ли В., Фрэнсис Г. А., Гольдштейн Дж. А. (июнь 1993 г.). «Тирозильный радикал, генерируемый миелопероксидазой, катализирует окислительное сшивание белков». Журнал клинических исследований. 91 (6): 2866–72. Дои:10.1172 / JCI116531. ЧВК  443356. PMID  8390491.
  13. ^ Hampton MB, Kettle AJ, Winterbourn CC (ноябрь 1998 г.). «Внутри фагосомы нейтрофилов: оксиданты, миелопероксидаза и уничтожение бактерий». Кровь. 92 (9): 3007–17. Дои:10.1182 / кровь.V92.9.3007. PMID  9787133.
  14. ^ Шао Б., Ода М.Н., Орам Дж. Ф., Хайнеке Дж. В. (март 2010 г.). «Миелопероксидаза: окислительный путь образования дисфункциональных липопротеинов высокой плотности». Химические исследования в токсикологии. 23 (3): 447–54. Дои:10.1021 / tx9003775. ЧВК  2838938. PMID  20043647.
  15. ^ Kutter D, Devaquet P, Vanderstocken G, Paulus JM, Marchal V, Gothot A (2000). «Последствия общего и субтотального дефицита миелопероксидазы: риск или польза?». Acta Haematologica. 104 (1): 10–5. Дои:10.1159/000041062. PMID  11111115. S2CID  36776058.
  16. ^ Флинт С.М., МакКинни Е.Ф., Смит К.Г. (март 2015 г.). «Новые концепции в патогенезе антинейтрофильных цитоплазматических антител, ассоциированных с васкулитом». Текущее мнение в ревматологии. 27 (2): 197–203. Дои:10.1097 / BOR.0000000000000145. PMID  25629443. S2CID  20296651.
  17. ^ Чжан Р., Бреннан М.Л., Фу Х, Авилес Р.Дж., Пирс Г.Л., Пенн М.С., Тополь Э.Д., Спречер Д.Л., Хазен С.Л. (ноябрь 2001 г.). «Связь между уровнем миелопероксидазы и риском ишемической болезни сердца». JAMA. 286 (17): 2136–42. Дои:10.1001 / jama.286.17.2136. PMID  11694155.
  18. ^ а б Heslop CL, Frohlich JJ, Hill JS (март 2010 г.). «Миелопероксидаза и С-реактивный белок имеют комбинированную полезность для долгосрочного прогнозирования сердечно-сосудистой смертности после коронарной ангиографии». Журнал Американского колледжа кардиологии. 55 (11): 1102–9. Дои:10.1016 / j.jacc.2009.11.050. PMID  20223364.
  19. ^ Николлс С.Дж., Хазен С.Л. (июнь 2005 г.). «Миелопероксидаза и сердечно-сосудистые заболевания». Артериосклероз, тромбоз и биология сосудов. 25 (6): 1102–11. Дои:10.1161 / 01.ATV.0000163262.83456.6d. PMID  15790935.
  20. ^ Лау Д., Балдус С. (июль 2006 г.). «Миелопероксидаза и ее вклад в воспалительные заболевания сосудов». Фармакология и терапия. 111 (1): 16–26. Дои:10.1016 / j.pharmthera.2005.06.023. PMID  16476484.
  21. ^ Бреннан М.Л., Пенн М.С., Ван Ленте Ф., Намби В., Шишехбор М.Х., Авилес Р.Дж., Гурмастик М., Пепой М.Л., МакЭрлин Э.С., Тополь Э.Дж., Ниссен С.Е., Хазен С.Л. (октябрь 2003 г.). «Прогностическое значение миелопероксидазы у пациентов с болью в груди». Медицинский журнал Новой Англии. 349 (17): 1595–604. Дои:10.1056 / NEJMoa035003. PMID  14573731. S2CID  22084078.
  22. ^ Леонг A S-Y, Купер K, Леонг, FJ W-M (2003). Руководство по диагностическим антителам для иммуногистологии. Лондон: Гринвичские медицинские СМИ. С. 325–326. ISBN  1-84110-100-1.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  23. ^ Чернок Э., Мусиг Ф. (август 2014 г.). «Современные и новые методы обнаружения ANCA при васкулите». Обзоры природы. Ревматология. 10 (8): 494–501. Дои:10.1038 / nrrheum.2014.78. PMID  24890776. S2CID  25292707.
  24. ^ Каган В.Е., Кондуру Н.В., Фенг В., Аллен Б.Л., Конрой Дж., Волков Ю., Власова И.И., Беликова Н.А., Янамала Н., Капралов А., Тюрина Ю.Ю., Ши Дж., Кисин Е.Р., Мюррей А.Р., Фрэнкс Дж., Штольц Д., Гоу П , Klein-Seetharaman J, Fadeel B, Star A, Shvedova AA (май 2010 г.). «Углеродные нанотрубки, разрушенные миелопероксидазой нейтрофилов, вызывают меньшее воспаление легких». Природа Нанотехнологии. 5 (5): 354–9. Дои:10.1038 / nnano.2010.44. ЧВК  6714564. PMID  20364135. Сложить резюме – popsci.com.
  25. ^ Чайник AJ, Gedye CA, Winterbourn CC (январь 1997 г.). «Механизм инактивации миелопероксидазы гидразидом 4-аминобензойной кислоты». Биохимический журнал. 321. 321 (2): 503–8. Дои:10.1042 / bj3210503. ЧВК  1218097. PMID  9020887.

внешние ссылки

  • Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для UniProt: P05164 (Миелопероксидаза) в PDBe-KB.