| EF nr. | EC |
|---|---|
| CAS-nummer | |
| Kofaktor (er) | Ca 2+ , FAD , heme |
| IUBMB | IUBMB-oppføring |
|---|---|
| IntEnz | IntEnz-visning |
| BRENDA | BRENDA inngang |
| KEGG | KEGG-inngang |
| MetaCyc | Metabolsk vei |
| PRIAM | Profil |
| FBD | RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum |
| GÅ | AmiGO / EGO |
| Pfam | PF01794 |
|---|---|
| InterPro | IPR013130 |
| TCDB | 5.B.1 |
| OPM- familien | 464 |
| OPM protein | 5o05 |
Den NADPH oksidase ( NOX ) er et enzymkompleks membran som tilhører klassen av oksidoreduktaser (klasse I-enzymer). Det er nøkkelen enzym av den oksidative eksplosjon , hvor den katalyserer den oksidasjonsreaksjon av NADPH ved oksygen O to, Som produserer NADP + , H + og O to- . De to sistnevnte deretter reagere under innvirkning av superoksid dismutase til skjema hydrogenperoksyd H 2 O 2, Som til slutt reagerer under innvirkning av myeloperoxydase med et proton H + , og et klorid ion Cl - for å gi underklorsyrling HOCl og et vannmolekyl H 2 O.
Dette enzymatiske komplekset tillater derfor syntese av reaktive oksygenderivater, men øker også aktiviteten til peptidaser .
Hos mennesker er syv varianter av NADPH-oksidase kjent: NOX1, 2, 3, 4, 5 og DUOX1 og 2, disse variantene har alle en spesifikk funksjon i organismen (se "fysiologiske roller").
I sopp er det tre varianter av NADPH Oxidase: NoxA (homolog av Nox1), NoxB (homolog av Nox2) og NoxC.
Dette enzymkomplekset finnes i dyr, planter, der det regulerer cellevekst, og i sopp, der det fungerer som en utløser for forskjellige faser av mycelial utvikling .
Fagocytiske celler, spesielt nøytrofile og makrofager, inneholder store mengder NADPH oksidase NOX2, derav også kalt fagocytt NADPH oksidase. NOX2 er historisk sett den mest studerte og mest kjente isoformen i familien. De generelle egenskapene til NADPH-oksidaser gitt i denne artikkelen er basert på denne prototypen.
Nikotinamidadenindinukleotidfosfat ( NADP ) er et koenzym som brukes spesielt i anabole reaksjoner . Det kommer hovedsakelig fra den oksidative fasen av pentosefosfatveien.
Dette koenzym, i den reduserte formen NADPH, kan oksideres ved molekylært oksygen O 2 til NADP + under påvirkning av NOx. Dette resulterer i dannelsen av ROS (O2.-, H2O2, HOCl).
NOX1 og 4 er involvert i syntesen av angiotensin II (i nyrene ).
NOX2 er involvert i fenomenet fagocytose .
NOX3 har en rolle i biosyntese av otolitiske organer (på det vestibulære apparatets nivå ).
NOX5 er involvert i angiogenese og apoptose .
DUOX1 og 2 er nøkkelelementer i syntesen av skjoldbruskkjertelhormoner (på skjoldbruskkjertelenivået ).
NOX A og B er involvert i dannelsen av appressoria og sclerotia .
På cellenivå er det funksjonelle komplekset NADPH oksidase (NOX2) lokalisert forskjellig avhengig av cellefunksjonen det er involvert i. Det vil for eksempel være på nivået av fagolysosommembranen (som følge av fusjonen mellom et fagosom og et lysosom i makrofager) eller fagosomer (nøytrofiler), under fagocytose som vil bidra til ødeleggelsen av den fagocytiserte kroppen. Aktivering kan også finne sted ved plasmamembranen, spesielt i tilfelle inflammatoriske prosesser.
NADPH oksidase består av seks underenheter som grupperer seg for å danne enzymkomplekset på nivået av fagolysosomets plasmamembran. Denne tilknytningen tillater oksidasjon av NADPH til NADP +, noe som resulterer i syntesen av ROS.
Cytochrome b558 er integrert i membranen, bestående av to underenheter: p22phox og Nox2.
I hvilende nøytrofiler er det meste av cytokrom b558 konsentrert i spesifikke granuler. Ved aktivering av nøytrofilen smelter granulatene med fagosomens membran.
Rap 1A er et lite 22 kDa G-protein, veldig rik på nøytrofiler. Små G-proteiner binder GTP ( guanosintrifosfat ) / BNP ( guanosindifosfat ). De er aktive når de er koblet til et GTP-molekyl. Rap1A er assosiert med cytokrom b558 i nøytrofiler. I sin aktive form (bundet til GTP), binder Rap1A seg tettere til cytokrom b558. Rollen til Rap1A er ennå ikke klart belyst. Det kan være en regulator av NADPH oksidase.
P47phox underenhetP47phox-underenheten fungerer som en "arrangør" eller "adapter" ved å tillate translokasjon av p67phox og p40phox til membranen.
P67phox underenhetP67phox-faktoren er "aktivatoren" av oksidasekomplekset. Dens tilknytning til cytokrom b558 er viktig for oksidaseaktivitet.
P40phox underenhetMer nylig Ble viktigheten av p40foks i produksjonen av O2.- (superoksydion) bekreftet i sammenheng med aktivering indusert av fagocytose via FcyR-reseptoren. Under disse forholdene er ikke p40phox-proteinet viktig i monteringsprosessen, men heller i reguleringen av aktivitet etter fullstendig montering på fagosomnivå.
Rac-underenhetRac-proteinet, et medlem av den lille GTPase- familien , er et essensielt element for oksidaseaktivitet når det er i GTP-bundet form.
Det er en direkte sammenheng mellom Rac og cytokrom b558. I hvile er Rac cytoplasmatisk og assosiert med et RhoGDI-protein (BNP-dissosiasjonshemmer) som holder det i en inaktiv form bundet til BNP. Aktivering av nøytrofilen induserer dissosiasjon av RhoGDI, som tillater utveksling av BNP ved hjelp av en GTP, og omdanner Rac til en aktiv konformasjon, slik at dens translokasjon til membranen.
Disse påfølgende reaksjonene, som involverer ROS, resulterer i en lavere konsentrasjon av proteasehemmere og derfor i økt proteaseaktivitet. Ødeleggelsen av det fagocytiserte elementet blir derfor lettere.
Aktiviteten til NOX, når den er utilstrekkelig, kan være opprinnelsen til patologier som kroniske betennelser, kardiovaskulære sykdommer og forskjellige sykdommer knyttet til aldring ( slitasjegikt )
Når det gjelder NOX 1, 4 og 5, er dataene om fysiopatologien fragmentariske, men deres rolle i det er mistanke om hypertensjon . Mangel på NOX 2 kan føre til kronisk granulomatose (arvelig immunsvikt syndrom) NOX 3 er involvert i patologier i det vestibulære systemet . DUOX 1 og 2 involvert i skjoldbruskpatologier (medfødt hypotyreose).