Peroksidase

Peroksidase Storfe glutationperoksidase ( PDB  1GP1 ) Proteindomene

Pfam	PF00141
InterPro	IPR002016
LØNNHET	PDOC00394
SCOP	1timer
OVERFAMILIE	1timer

En peroksydase , ofte feilaktig skrevet peroksidase som på engelsk, er en oxidase- typen enzym som typisk katalyserer en reaksjon av formen:

En H 2 + H 2 O 2→ A + 2 H 2 O ROOR '+ elektrondonor (2 e - ) + 2H + → ROH + R'OH.

Peroksidaser er blant de mest universelle enzymene i den levende verden. I kroppen brytes peroksidaser ned spesielt giftige peroksidforbindelser.

I kjemi og biokjemi er peroksidaser mye brukt som et objekt for studier og reagenser for synteser. Den pepperrot peroksidase (HRP) er spesielt utbredt i bioteknologi som et deteksjonsreagensen i immunoanalysen .

Historisk

Allerede før begrepet enzym var formulert, observerte Louis-Antoine Planche i 1810 at ekstrakter av røttene til forskjellige planter hadde egenskapen til å oksidere og derfor fargelegge tinkturen til guaiac (fargeløs i redusert tilstand) i nærvær av hydrogenperoksyd (eller hydrogenperoksid, formel H 2 O 2), som fikk navnet ansvarlige enzymer, peroksidaser. I dag er pepperrotrot (eller noen ganger svart reddik ) den vanligste kilden til peroksidase for bioteknologisk bruk . Dette er grunnen til at forskere kjenner det heller under det engelske akronymet HRP ( HorseRadish Peroxidase ).

Kjemisk aktivitet

Peroksidaser inneholder noen ganger et hem , cystein eller selenocystein som gjennomgår en oksidasjonsreduksjonsreaksjon . De bruker spesielt hydrogenperoksid som substrat , men andre forbindelser, slik som hydroperoksidlipider. De aksepterte elektrondonorene er mer eller mindre varierte avhengig av peroksidaser (koblet til det aktive stedet). Den cytokrom c peroksidase (EC 1.11.1.5) bruker meget spesifikt cytokrom c .

Typologi

Vi skiller mellom:

• heme peroksidaser:
  • familie av cyklooksygenaser: eksempler på allestedsnærværende prostaglandiner H-syntaser ( cyklooksygenase eller PGHS / CyOx), laktoperoksidaser ('LPO'), myeloperoksidaser ('MPO') og andre mindre allestedsnærværende: alfa-dioksygenase ('DiOx'), perodains ( 'Pxd')  osv. ,
  • 2-hemed peroxidase: eksempler på cytokrom C peroxidases ('DiHCcP'),
  • familie av katalase  : katalase ( n o  EC 1.11.1.6, 'Kat')
  • DyP-type A / B / C / D peroksidasefamilie: utbredt i bakterier, sopp,
  • Klasse I peroksidaser: eksempler på askorbatperoksydase ('APx') og cytokrom C peroksidaser ,
  • Klasse II peroksidaser: eksempel på ligninperoksidase;
• peroksidaser uten heme:
  • familie av alkylhydroperoksidaser D ('AgpD') og lignende,
  • haloperoksidaser: eksempel mangankatalase ('MnCat'),
  • glutationperoksidase: nøkkelenzym av oksidativ metabolisme hos alle dyr og planter,
  • peroksyredoksiner: eksempel på peroksyredoksiner (1CysPrx, 2CysPrx / AhpC, PrxII / PrxV, PrxQ / BCP),
  • NAD (P) H-oksidaser: eksempel på NADPH-oksidaser ('NadOxd') og dehydrogenase ('BadDH').

Biologisk aktivitet

Denne typen enzym, som er unik i levende celler, har den spesielle funksjonen å bryte ned giftige peroksider produsert av oksidativt stress (peroksider avledet fra oksygen , hydroperoksider , peroksy-salpetersyrer). Peroksidaser utfører også andre funksjoner.

• Noen er involvert i metabolismen av jod og er nødvendige for produksjonen av skjoldbrusk hormoner . Andre deltar i overføring av klor i visse celler av immunsystemet , noe som tillater fremstilling av hypokloritt ClO - ( blekemiddel ) som anvendes for ødeleggelse av inntatt mikroorganismer .
• Hos mennesker er glutationperoksidase en peroksydase som inneholder selenocystein . Den bruker glutation som elektrondonor og er aktiv med hydrogenperoksid og et organisk hydroperoksidsubstrat.
  Det er også mulig å oppdage peroksidaser hos mennesker fra fosterstadiet  : noen har egenskapen til å feste østrogen .
• I plantebiologi er peroksidaser, noen ganger kalt “isoperoksidaser”, isoenzymer som katalyserer oksidasjonen av fenolforbindelser på bekostning av hydrogenperoksid. Peroksidaser spiller en rolle i syntesen av plantecellevegger. Planter trenger det også for å lage lignin (en bestanddel av tre). Omvendt blir lignin utelukkende nedbrutt av visse former fordi de alene har de nødvendige peroksydaser ( hvit råte sopp i tre) (kombinert med nedbrytning av andre komponenter av tre, for eksempel ved cellulaser ). Andre mikroorganismer bruker peroksidaser for å lage antibiotika .

Se også

Avgiftning av hydrogenperoksid med en mulig kofaktor og i ønsket rekkefølge:

• Myeloperoksidase (MPO), jod (I), tiocyanat (SCN), klor (Cl), brom (Br) for produksjon OI, OSCN, OCl, OBr
• Laktoperoksidase (LPO) jod, tiocyanat, brom for produksjon OI ( hypoiditt ), OSCN ( hypotiocyanitt ), OBr (hypobromitt)
• Eosinophil peroxidase (EO) jod, tiocyanat, for produksjon OI, OSCN
• Katalase , bare avgiftning av peroksid
• Hemoprotein
• Peroksid
• Lipidperoksidasjon
• Jean Solomides

Merknader og referanser

1. For eksempel EC 1.11.1.9 .
2. Kilde: didier-pol.net
3. http://peroxibase.toulouse.inra.fr/classes.php PeroxidataBase av INRA Toulouse
4. (i) Liliana Dimitrijevic , Claude Aussel Alain Mucchielli og René Masseyeff , "  Rensing og karakterisering av en østrogenbindende peroksidas fra humane fostre  " , Biochemistry , Elsevier, vol.  61, n o  4,1979, s.  535-541 ( ISSN  0300-9084 , PMID  114237 , sammendrag )
5. http://bioweb.usc.edu/courses/2001-fall/documents/bisc111-peroxidase_isoenzymes.pdf