Благодаря использованию методов ЭПР и применению специфических ингибиторов удалось получить важную информацию о функциональной роли молибдена в различных ферментах и сделать вывод о том, что этот металл может выполнять различные функции: принимать участие в связывании субстрата, участвовать во внутриферментном переносе электронов от донора к субстрату и в поддержании нативной структуры фермента.

Такая молекулярная организация ферментов получила более расширенное наименование — флавожелезопротеины, содержащие молибден. Все они содержат в своем составе два атома молибдена, между которыми установлены определенные структурные и функциональные различия. Это позволяет предположить, что каждый из атомов молибдена у одного и того же фермента выполняет различные функции, такие как участие в связывании субстрата или в процессе внутриферментного переноса электронов.
Наибольший интерес в контексте данной монографии, среди ферментов этой группы, представляют ксантиноксидаза, ксантиндегидрогеназа и альдегидоксидаза.

Ксантиноксидаза

Ксантиноксидаза (ксантин : 02-оксидоредуктаза) и ксантиндегидрогеназа (ксантин : НАД-оксидоредуктаза) — ферменты, катализирующие окисление лекарственных веществ, производных пуринов, пиримидинов, птеридинов и альдегидов. В качестве акцепторов в реакциях этих ферментов кроме 02 или НАД, могут служить ферредоксин, цитохром с, аналоги НАД и различные красители. Показано, например, что ксантиноксидаза молока переносит электроны на кислород, но не реагирует с НАД или с клостридиальным ферредоксином. Фермент выделенный из печени экспериментальных животных, использует НАД в качестве акцептора, но плохо реагирует с кислородом или ферредоксином.

Хотя разные авторы, в зависимости от активности по отношению к акцептору, присваивали ферменту различные названия (ксантиноксидаза или ксантиндегидрогеназа), по-видимому, во всех случаях речь идет об одном и том же ферменте (ферментном комплексе). Доказательства такого положения получены при исследовании этих ферментов в гомогенатах различных тканей млекопитающих. Было показано, что в тканях нативный фермент находится в виде дегидрогеназы, а при очистке превращается в оксидазу. Очищенную ксантиноксидазу можно вновь превратить в ксантиндегидрогеназу после инкубации с дитиотреитолом.

Следовательно, ксантиноксидаза и ксандиндегидрогеназа являются различными формами одного и того же фермента, имеющего димерную структуру и молекулярную массу 300 кД. Они относятся к цитозольным ферментам, кроме фермента, содержащегося в молоке и связанного с жировыми каплями.

Недавно ксантиндегидрогеназа человека была клонирована и блотанализом определена соответствующая мРНК. Было показано, что фермент в значительных количествах локализован в головном мозге, печени, в сердечной мышце, скелетных мышцах, поджелудочной железе, тонком и толстом кишечнике. Оба фермента также находятся в плаценте человека и ген, кодирующий их, локализован в хромосоме 2р22.

- Читать далее "Значение ксантиноксидазы. Субстратная специфичность ферментов"