Способность к автоокислению имеют только Мв02 и Нв02. Однако по сравнению с пероксидазами и различными изоформами CYP450 эти оксиформы гемопротеинов характеризуются в нормальных условиях большой устойчивостью. Это объясняется функциональными особенностями Мв и Нв, так как главная их задача транспортировать, а не активировать 02.

В настоящее время предполагается наличие трех возможных механизмов окисления Нв02:
Нв02 + H20 — Met НвОН2 + О2,
Нв02 + Нв — Нв02Нв + 2 Met Нв + О2
Нв02 + Н (или е-) -> Met НвОН2 —? продукты.

Реакция характерна для целого ряда железопорфиринов. Однако, только в зависимости от величины окислительно-восстановительного потенциала Fe2+/Fe2+ гемопротеины способны генерировать супероксид — анион. Реакция становится главной, если этот потенциал ниже чем у Нв (E0 при рН = 7,4 составляет + 0,2 В). Как правило такое снижение достигается заменой аксиального лиганда. Реакция маловероятна, так как белок препятствует димеризации Нв и Нв02.

Наиболее изучена и часто встречающаяся реакция окисления Нв02 с участием доноров атома водорода или электрона. Такими донорами могут быть органические восстановители (анилин, фенилгидразин, фенол и др.). Установлено, что Нв02 окисляет эти вещества по радикальному механизму. Так Нв02 с большой скоростью окисляет фенилгидроксиламин до нитробензола соответственно реакциям.

Имеются также сведения о том, что N-алкилфенилгидроксиламины и N-бензилфенилгидроксиламины в реакциях с Нв02 образуют нитрены. Алифатические спирты не окисляются в этой системе, так как значительно хуже диссоциируют чем гидразины и поэтому являются более слабыми донорами электронов.

Необходимо также подчеркнуть, что различные изоформы CYP450 в оксигинированном состоянии не способны окислять субстраты. Для проявления такой активности им необходимы путидаредоксин (бактерии) или цитохром b5 (животные).

Пероксидазные реакции Мв и Нв напоминают процессы, катализируемые пероксидазами и каталазами. Для различных изоформ CYP также наблюдается способность окисления лекарств с использованием гидроперекисей, (но не Н202). Следовательно, для многих железосодержащих гемопротеинов характерным является каталитическое действие в реакциях перекисного окисления ксенобиотиков. Учитывая тот факт, что механизмы окисления ксенобиотиков с участием Мв и Нв в присутствии Н202 и ROOH близки, мы остановим наше внимание только на перекиси водорода.

Число реакций перекисного окисления ксенобиотиков Мв и Нв значительно: деалкилирование N-алкиламинов (диметиланилин, диметил-n-толуидин, аминопирин), ароматическое гидроксилирование (ацетанилид, n-толуидин, анилин и др.). При взаимодействии этих гемопротеинов с Н202 зарегистрированы спектры идентичные спектрам комплекса I (FeO ) ряда пероксидаз. Этот факт, а также данные ЭПР-спектроскопии комплекса, кинетические и энергетические параметры при окислении одного и того же субстрата в системах пероксидаза—Н202 и Нв—Н202 предполагают существование в обоих случаях исходного окисляющего агента.

- Читать далее "Гемоглобин и перекись водорода. Ферменты крови"