Свойства гемоксигеназы. Функции гемоксигеназы

Наибольшую субстратную специфичность гемоксигеназа проявляет по отношению к протопорфирину IX. Тем не менее мезогемин IX, дейтерогемин IX и копрогемин I превращаются в этой системе до соответствующих биливердинов. С меньшими скоростями окисляются метгемальбумин, метгемоглобин, а- и Р-цепи гемоглобина, гем—гемопексин и комплекс гемоглобин—гаптоглобин. Такое превращение макромолекул становится возможным только после их расщепления протеолитическими ферментами.
Металлопорфирины содержащие какой-либо другой металл, но не железо не являются субстратами гемоксигеназы.

Вначале происходит связывание гема (Fe3+) с белковой молекулой гемоксигеназы. Затем НАДФН-цитохром с редуктаза восстанавливает образовавшийся комплекс [гемоксигеназа—гем(Fe2+)]. Как и в случае других гемопротеинов, например, цитохрома Р450, впоследствие он становится оксигенированным [гемоксигеназа—гем(Fe2+)—02]. В отличие от предыдущих этапов, которые можно условно назвать подготовительными, последний является пусковым, так как в нем начинается истинный распад гема. В этом случае происходит внедрение атома кислорода в молекулу гема с возникновением первого метаболита а-оксигема. Впоследствие отщепляется а-углеродный атом, превращающийся в СО.

Предполагается существование еще одного промежуточного соединения в гемоксигеназном катализе. Его условно обозначили [688 нм — вещество (Fe3+)] так как в этой области спектра оно дает такую характеристическую картину.

гемоксигеназа

Рассматриваемый интермедиат обладает высоким сродством к СО, образуя комплекс с максимумом поглощения при 688 нм. В результате одноэлектронного переноса и в присутствии 02 это промежуточное вещество превращается в биливердин.

В настоящее время нет единого мнения по поводу структуры активной формы кислорода, внедряющейся в молекулу гемина. Активность гемоксигеназы не ингибируется различными ловушками синглетного кислорода, супероксид-аниона и пергидроксильного радикала. Однако незначительные количества Н202 обнаруживаются в процессе окисления гемина реконструированной гемоксигеназой.

Представленные данные свидетельствуют о парадоксальных свойствах гемоксигеназы. Фермент использует субстрат в качестве кофактора, генерирующего активные формы кислорода для своей биодеградации. В этом случае мы имеем дело с так называемым аутокатализом, который не часто встречается в биохимии.

- Читать далее "Флавинзависимая монооксигеназа. Специфичность FMO"

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: