The myeloperoxidase ialah hemoprotein dengan aktiviti enzim oxidoreductase yang berfungsi dalam sel-sel selain daripada sistem imun untuk pertempuran menyerang mikroorganisma dan proses sel yang lain.
Lysosomal peroxidase ini terdapat pada granulosit dan monosit mamalia dan menjalankan fungsi dalam sistem mikrobisida hidrogen peroksida dari neutrofil, yang merupakan sebahagian daripada komponen tindak balas imun bawaan.
Perwakilan struktur enzim Myeloperoxidase (Sumber: Jawahar Swaminathan dan kakitangan MSD di Institut Bioinformatika Eropah melalui Wikimedia Commons)
Ini dijelaskan untuk pertama kalinya oleh Agner, yang menciptakan istilah awal "peroxidase hijau", kerana ia adalah enzim dengan ciri warna hijau.
Beberapa waktu kemudian namanya ditukar menjadi myeloperoxidase, kerana ini adalah ciri enzim sel-sel yang berasal dari garis keturunan myeloid dari sumsum tulang dan terdapat dalam tisu penghubung yang berlainan dari beberapa haiwan.
Selain fungsi mereka dalam sistem kekebalan tubuh untuk memerangi mikroorganisma yang menyerang, produk reaksi yang dikatalisis oleh myeloperoxidase menyebabkan kerosakan tisu semasa pelbagai reaksi keradangan.
Aktivitinya juga berkaitan dengan evolusi beberapa penyakit kardiovaskular dan selama fasa permulaan, penyebaran dan komplikasi proses aterosklerotik, yang dieksploitasi untuk diagnosis dan intervensi terapi patologi ini.
ciri-ciri
Fungsi pemangkin myeloperoxidase didasarkan pada pengoksidaan dua elektron Cl-ion, untuk mencapai pembentukan HOCl atau asid hipoklorus yang, apabila ditelan oleh organisma hidup, beracun dan bahkan boleh mematikan.
Enzim ini banyak terdapat pada butiran azurofilik utama dalam sitoplasma leukosit polimorfonuklear, di mana ia mewakili lebih dari 3% berat sel ini. Ia juga terdapat dalam monosit manusia, tetapi tidak pada makrofag tisu.
Myeloperoxidase dikodkan oleh gen 2.200 pasangan asas (2.2 kb), yang bertanggungjawab untuk sintesis peptida prekursor residu asid amino 745.
Pada manusia, gen ini terletak pada kromosom 17, di kawasan lengan panjang 12-23, dan mengandungi 12 ekson dan 11 intron.
Sintesis protein ini berlaku pada tahap promyelocytic pembezaan sel keturunan myeloid dan pemprosesan pasca terjemahannya berlaku antara retikulum endoplasma, kompleks Golgi dan membran plasma.
Penggabungan kumpulan prostetik heme berlaku secara bebas daripada pemprosesan pasca terjemahan protein prekursor yang tidak aktif.
Struktur
Myeloperoxidase disintesis sebagai protein prekursor glikosilasi (dengan bahagian karbohidrat) sekitar 90 kDa. Ini kemudian dibelah untuk membentuk dua rantai: berat (55-60 kDa) dan cahaya (10-15 kDa).
Protein matang terdiri daripada dua rantai ringan dan dua ringan, membentuk tetramer 120-160 kDa, dengan dua kumpulan prostetik yang sama di setiap tetramer.
Rantai berat panjangnya 467 asid amino dan berada di C-terminal protein, sementara rantai ringan terdiri daripada 108 residu.
Sekurang-kurangnya tiga isoform enzim ini telah dijelaskan dalam leukosit polimorfonuklear, yang dikenali sebagai I, II dan III, dan dalam sel tumor promyelocytic HL-60 (sel prekursor) empat telah dijelaskan, bernama IA, IB, II dan III.
Polimorfonuklear jenis I, II, dan III myeloperoxidases mempunyai berat molekul masing-masing 120, 115, dan 110 kDa, dan komposisi asid amino mereka tidak banyak berubah. Mereka mempunyai residu aspartat, glutamat, leusin dan prolin yang tinggi, serta N-asetilglukosamin gula amino di bahagian sakarida.
Kumpulan prostetik enzim ini mengandungi atom besi dan kandungan logam ini berbeza bergantung pada spesies haiwan yang dikaji. Kumpulan ini dianggap melekat secara kovalen pada subunit berat struktur, yang penting untuk aktiviti enzimatik.
ciri-ciri
Myeloperoxidase adalah bagian dari apa yang dikenal sebagai "sistem myeloperoxidase", dan bertindak semasa fagositosis mikroorganisma menyerang, yang disertai oleh pelbagai reaksi oksidatif, kerana ia adalah bagian dari vakuola fagositik.
Sistem myeloperoxidase ini terlibat dalam penghapusan bakteria, virus, parasit, dan kulat.
Komponen sistem ini adalah enzim myeloperoxidase, hidrogen peroksida, dan faktor yang dapat teroksidasi seperti halida. Hidrogen peroksida dihasilkan semasa pernafasan melalui anion superoksida perantaraan.
Peroksida ini mampu bertindak balas dengan myeloperoxidase untuk membentuk apa yang dikenali sebagai sebatian I, yang dapat "menyerang" halida yang berbeza. Apabila sebatian I bertindak balas dengan molekul penderma elektron lain, ia menjadi sebatian II, tetapi sebatian II tidak mampu bertindak balas dengan halida.
Halida yang digunakan oleh sebatian I ialah klorida, bromida, iodida dan pseudo halide thiocyanate; yang paling biasa oleh enzim ini, menurut eksperimen in vivo, adalah klorida yang, setelah diproses oleh myeloperoxidase, diubah menjadi asid hipoklorik dan derivatif lain, yang merupakan molekul "kuman" yang kuat.
Reaksi lain yang dikatalisis oleh enzim yang sama menghasilkan radikal hidroksil bebas, atom oksigen "tunggal", yang tidak lebih daripada atom oksigen dalam keadaan teruja, dan ozon (O3), semuanya dengan aktiviti bakteria.
Dalam perkembangan penyakit
Enzim myeloperoxidase terlibat dalam promosi dan penyebaran aterosklerosis, kerana meningkatkan potensi oksidatif hidrogen peroksida dengan menghasilkan oksidan kuat yang mampu mempengaruhi sebatian fenolik yang berbeza.
Spesies reaktif ini terlibat dalam penampilan lesi tisu yang berlaku semasa pelbagai keadaan keradangan.
Peningkatan tahap sistemik enzim ini digunakan sebagai penanda diagnostik kewujudan penyakit koronari dan keadaan jantung penting yang lain.
Selain hubungannya dengan beberapa penyakit jantung, kecacatan pada myeloperoxidase juga diterjemahkan ke dalam keadaan patologi imun, kerana kecacatan dalam aktiviti bakterisida dapat mengakibatkan jangkitan sistemik yang berbahaya dan akut.
Rujukan
- Kimura, S., & Ikeda-saito, M. (1988). Myeloperoxidase Manusia dan Tiroid Peroksidase, Dua Enzim Dengan Fungsi Fisiologi yang Berasingan dan Berbeza, Merupakan Anggota Berkaitan Keluarga Gen yang Evolusi. Protein: Struktur, Fungsi dan Bioinformatik, 3, 113–120.
- Klebanoff, SJ (1999). Myeloperoxidase. Sistem Antimikrobial Phagosit, 111 (5), 383–389.
- Klebanoff, SJ (2005). Myeloperoxidase: rakan dan musuh. Jurnal Biologi Leukosit, 77, 598-625.
- Koeffler, P., Ranyard, J., & Pertcheck, M. (1985). Myeloperoxidase: Struktur dan Ekspresinya Semasa Pembezaan Myeloid. Darah, 65 (2), 484–491.
- Nicholls, SJ, Hazen, SL, Nicholls, SJ, & Hazen, SL (2005). Myeloperoxidase dan Penyakit Kardiovaskular. Arteriosklerosis, Trombosis, dan Biologi Vaskular, 25, 1102–1111.
- Tobler, A., & Koefter, HP (1991). Myeloperoxidase: Penyetempatan, Struktur, dan Fungsi. Dalam Biokimia Sel Darah (hlm. 255-288). New York: Plenum Press.