Инициировать деметилирование веществ могут также 15-пероксиарахидоновая кислота, третгидроперекись бутила и перекись водорода, но ПГН2 и НАДФН в этом случае в инкубационной среде не требовалось. Аналогичные процессы обнаружены в легких морских свинок и мышей, а также в мозговом слое почек кролика.

Механизм N-деметилирования субстратов простагландинсинтетазой отличается от монооксигеназного. Однако он окончательно не выяснен. Предполагается, что промежуточным продуктом при таком процессе может быть катион-радикал, который после гидролиза превращается в формальдегид.

Приведенные результаты свидетельствуют о том, что во всех перечисленных реакциях соокисления простагландинсин-тетаза выступает в роли простагландинпероксидазы. Следовательно, этот фермент по своим каталитическим свойствам должен напоминать другие пероксидазы. В биохимии хорошо известны механизмы действия пероксидаз на некоторые амины и фенолы.
Для простагландинсинтетазы характерным является и соокисление эндогенных субстратов: стероидов и билирубина.

Гемоксигеназа

По крайней мере три причины обусловили включение этого фермента в общий круг обсуждаемой проблемы. Во-первых, большая часть ферментных систем, обеспечивающих каталитическое окисление лекарственных средств относятся к гемопротеинам. Во-вторых, механиз действия гемоксигеназы напоминает цитохром Р450-зависимый катализ. Отсюда долгое время считалось, что терминальной оксидазой гемоксигеназы является CYP450. В третьих, синтетические порфирины определенной структуры могут служить субстратами гемоксигеназы. Кроме того, наряду с аминолевулинатсинтетазой гемоксигеназa относится к регуляторным ферментам биосинтеза и распада гемопротеинов, что обеспечивает физиологическую активность последних.

Для каталитического действия гемоксигеназа нуждается в НАДФН-цитохром с редуктазе, НАДФН и молекулярном кислороде. Неудивительно, что вначале исследований фермента считалось, что CYP450 является его терминальной оксидазой. Однако детальное изучение молекулярной организации и каталитических свойств гемоксигеназы показало отсутствие CYP450 в ее каталитическом акте. Скорее всего, действие гемоксигеназы напоминает процесс окисления миоглобина и гемоглобина аскорбиновой кислотой с образованием в качестве конечных продуктов реакции зеленых пигментов и биливердина.

Несмотря на способность гемоксигеназы связывать гем с образованием комплекса в соотношении 1:1 этот фермент нельзя отнести к гемопротеинам. Тем не менее, спектральные характеристики такого комплекса весьма интересны. Если с гемоксигеназой связывается гем (Fe3+), то он напоминает метгемоглобин. При восстановлении комплекса возможно его взаимодействие с СО с возникновением спектров поглощения, напоминающих соответствующие формы миоглобина и гемоглобина. Оксигенированные формы комплекса имеют максимум поглощения при 412, 540 и 575 нм, т. е. имеют близкие показатели к оксигемоглобину.

Предположено, что гем в полипептидной цепи гемоксигеназы имеет аналогичное аминокислотное окружение, как и в миоглобине и гемоглобине. Однако координационные связи между гемом и аминокислотами фермента очень быстро разрушаются если комплекс инкубировать с НАДфН-цитохром с редуктазой. С меньшей скоростью аналогичный процесс протекает при внесении в инкубационную среду аскорбиновой кислоты.

В процессе окисления гема гемоксигеназа использует три атома кислорода. Два из них внедряются в молекулу биливердина и один в СО. Все они имеют своим предшественником 02, а не Н2О. Оптимум рН фермента 7,4—7,5 и Кт (субстрат гемин) — 5 мкм. Активности экстрактов различных органов и тканей экспериментальных животных значительно отличаются. Например, у крыс они составляют: селезенка — 0,79; печень и мозг — 0,07; почки — 0,03; легкие — 0,02 нмол биливердина или билирубина • мин-1 • 10 мг белка-1.

- Читать далее "Свойства гемоксигеназы. Функции гемоксигеназы"