Механизм N-деметилирования субстратов. Гемоксигеназа

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

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"

Оглавление темы "Ферменты действующие на лекарства":
1. Микросомы семенных пузырьков. Простагландинсинтетаза
2. Механизм N-деметилирования субстратов. Гемоксигеназа
3. Свойства гемоксигеназы. Функции гемоксигеназы
4. Флавинзависимая монооксигеназа. Специфичность FMO
5. Реакции катализа. Механизмы катализа
6. Гидролиз нитронов. Катализ лекарственных препаратов
7. Карбиноламины. Окисление ксенобиотиков
8. Молибденсодержащие ферменты. Ксантиноксидаза
9. Значение ксантиноксидазы. Субстратная специфичность ферментов
10. Формально-кинетический процесс ксантиноксидазной реакции. Свойства ксантиноксидазы и ксантиндегидрогеназы

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: