Моноаминооксидазата (МАО)
Основен източник: V.Z.Gorkin, A.E.Medvedev
Основните пътища на разграждане на катехоламини - О-метилиране чрез действието на катехол-О-метилтрансфераза и оксидативен деаминиране от МАО. МАО намерени в митохондриите на повечето клетки, включително - в нервните окончания. Тя е в малка степен, участващи в елиминирането на катехоламините в кръвта, но служи важна функция в регулацията на катехоламини в симпатиковата окончания.
Моноаминооксидазата (МАО) - оксидоредуктаза, деаминиращо моноамини. Установено е, в много тъкани, но най-високите концентрации - в черния дроб. стомах. бъбрек ..
Описани поне две изоензим МАО: МАО-А нервна тъкан деаминиращо серотонин, адреналин и норадреналин, и други МАО-В (не-невроналните тъкани), най-активни по отношение на 2- фенилетиламин и бензиламин. Допамин и тирамин се метаболизират двете форми. Интензивно проучен въпросът за връзката между афективни разстройства и увеличаване или намаляване на активността на тези ензими. МАО-инхибитори са били използвани за лечение на хипертония и депресия, но способността на тези съединения влиза в опасна реакция с, съдържаща тяло на хранителни и фармацевтични симпатикомиметични амини намалява стойността си.
О-метоксилиран деривати са допълнително модифицирани чрез образуване на конюгати с глюкуронова киселина или сярна киселина.
Моноамино оксидаза [моноаминоксидаза: амино-кислород оксидоредуктаза (деаминиращо) (съдържащ флавин), ЕО 1.4.3.4] играе централна роля в регулирането на метаболизма на биогенни амини, много от които работят невротрансмитерни функции в живите организми. Изследване на свойствата на моноаминооксидазата за повече от 60 години, за да се създаде ло prive- антидепресанти - "инхибитори на моноаминооксидазата", третото поколение, което сега се използва широко в медицината.
Първите сведения за съществуването на чернодробната тъкан цианид устойчиви ензим, който катализира окислението на тирамин се получават M.Heyr 1928 класически експерименти M.Heyr получени независимо потвърдени и по-нататъшно развитие "в допълнение към" tiraminoksida- заплаха "са отворени" adrenalinoksidaza " "хистаминаза", "алифатни амини деаминаза." През 1938 G. Е. Tseller обобщи опита за изследване на aminoksidazy и формулира концепцията за "моноамин оксидаза" (катализира оксидативното деаминиране на тирамин, епинефрин, алифатни моноамини) и "диамин оксидаза" (катализира оксидативното деаминиране на хистамин и алифатен диамин).
В началото на 50-те години E.Tseller отваря специфични инхибитори на моноаминооксидазата, и в началото на 60-те години V.Z.Gorkin и независимо I.Knoll се обърне внимание на факта, че някои инхибитори на моноаминооксидазата имат способността да блокират селективно окислителния ТА на някои дезаминиране на моноамини. В 1 968 гр. T.Dzhon- стене формулирани представяне на два вида моноамин оксидаза, различаващи се в чувствителността към ниски (около 0.1 иМ) концентрации hlorgilina. Тип А моноаминооксидазата включват, блокиран от ниска концентрация hlorgilina. Устойчив на инхибиране biruyuschemu ефект на ниски концентрации hlorgilina моноамин е от тип В. След няколко години I.Knoll синтезирани тива селективен инхибитор на тип моноаминоксидаза В, депренил. В същото време тя е описан от разликите в субстратна специфичност на двата вида на моно-амино оксидаза.
Фармакологичен моноамин класификация оксидази на типове А и В генерира много идеи и хипотези относно естеството на ензимите "представлява дали често присъства в същото тяло на моноаминоксидаза А и В са две различни протеин или разлики в субстратна специфичност и инхибитор селективност поради наличието на центровете на двата активни една протеинова молекула и / или различни компоненти (фосфолипиден тер) липидна среда на ензима?
В средата на 70-те години V.Z.Gorkin и колеги установили, че частично окисление на сулфхидрилни групи на моноамин тип оксидаза А (но не Б) е съпроводено с промяна на специфичността на субстрата ( "трансформация" каталитични свойства) и появата на качествено нов деаминиране реакции на азот-съдържащи съединения, които обикновено са субстрати диамин, и дори азотсъдържащи съединения не принадлежат към броя на амин оксидаза субстрати (глюкозамин, гама-аминомаслена киселина, и т.н.).
През 80-те ние се получават за моноклонално антитяло моноаминоксидаза тип А и В, силно специфични за всеки тип ензим. Картите на пептид, получен от продукта протеиназа разцепване пречистен вид моноамин оксидаза А и В показват различни ензими на аминокиселинната последователност.
В началото на 90-те години успяхме получаване сДНК съответните МО тип noaminoksidazam А и В от човешки черен дроб, въз основа на която е създадена първичната структура на тези различни протеини. Доказано е, че биосинтезата на моноамин оксидаза тип А и В, кодирани в близост, но не идентични гени с различен promotor- солна организация. При хора, тези гени са разположени на X хромозомата.
Моноамино оксидаза - неразделна външния мембранен протеин mitohon сух - катализира реакцията на деаминиране оксидативен "
R-CH -NH + O + Н о R-CHO + NH + Н О където г - ароматни или алифатни радикали. Средно-частиците и tre- амини, съдържащи заместени метилови групи, също са субстрати за моноамин оксидаза. Оптимална рН 7.0-7.4. Кинетичната механизъм може да бъде описан от две половинки реакции. Vnacha- ле амин окисляване води до образуване на алдехид, NH и възстановен lennoy ензим форма "
Е + R-CH -NH + Н о EH + R-CHO + NH В тази частична реакция образува имин междинно съединение, което след това реагира с вода за образуване на амоняк и алдехид "
R-CH -NH L R-CH = NH + (2Н)
R-CH = NH + Н о RCHO + NH Намалената ензим след това се окислява до получаване на водороден пероксид "
EH + O L E + Н О Това полувреме реакция е ограничаващ скоростта.
Кинетични проучвания, проведени главно на моно амин оксидаза тип В, показват, че при опити с фенилетиламин като субстрат, реакцията протича по механизма на "пинг-понг", кислород реагира със свободна редуцираната форма на ензима, че. Ако субстратът е бензиламин, че настъпва образуване на троен комплекс разтворения ензим - реакция продукт (амоняк) - кислород.
Молекули моноамин оксидаза като тип А и тип В са димери изградени от две идентични sub`edinits, броят на аминокиселинни остатъци и Molec. които имат незначителни разлики тегло видове. Sub`edinitsa моноаминоксидаза тип А от Che Lovek черния дроб и плъх се състои от 527 аминокиселинни остатъци и има MO лек. тегло 59.7 Ша. Sub`edinitsa молекула моноаминоксидаза тип В от човешки черен дроб или плъх се състои от 520 аминокиселинни остатъци и има Molec. тегло 58.8 Ша. Molek. маса тип sub`edinitsy моноаминоксидаза А човешка плацента е 65 Ша, и тип моноаминоксидаза В от говежди черен дроб - 57 Ша.
Всяка от sub`edinits моноаминоксидаза тип А или В, съгласно T.Singera включва ковалентно свързан FAD (8-алфа-Ь-цистеин Нил-FAD), където аминокиселинната последователност flavinsvyazyvayu- кипене порции идентични за двата ензима, и включва пентапептид Ser-Gly -GlyCys-Tyr (фиг. 1.25). Домейн, съдържащ цистеинов остатък, който се извършва ковалентна връзка се намира в С-края. В тип моноамин оксидаза цистеинов остатък участва в образуването на тиоестер връзка заема позиция 406, докато тип В моноамин оксидаза - 397. Тази област е пряко включени във взаимодействието с флавин на апоензим, е на разположение на всички молекули, изследвани досега (независимо от тяло, от което изолираните пречистени ензимни препарати и техните сингулярности видове) моноаминови оксидази. В тази област, на хомоложност на аминокиселинни остатъци достига 90%, докато хомоложност на аминокиселинни остатъци posledovatelsti не само за специфичен домен и цялото полипептидни вериги солна за тип на моноамин оксидаза А и Б от един вид е 70%.
Молекулата на моноамин оксидаза има 3 домени, в който остатък хомоложна последователност на аминокиселинна достига 90%, един домейн участва във взаимодействието с флавин компонент, а другият разположен в област N-края на полипептидната верига и включва област ADP. Тази област е установено в други молекули nyhflavinovyh-изследваните ензими. оксидази проучване на тип моноамин показва, че тази област е локализирана между аминокиселина ostatka- E от 15 до 45. Накрая, трети домен заема област от 187 до 230 аминокиселинни остатъци.
Биосинтеза моноамин оксидаза извършени във фракцията на свободен (не-мембранно свързан) полизоми клетки, например черен дроб. Синтезират в фракция цитоплазмени полизоми молекули не са подложени обработват, свързани с действието на протеинази и транс пренесени от летливи външната митохондриална мембрана. Според R.Makkauli (фиг. 1.26) за вграждане тип моноамин оксидаза А и Б в мембраната трябва да присъства на ubikviti- полипептид (UB), състоящ се от 76 аминокиселинни остатъци, както и АТР. Тип-В е показан на моноамин оксидаза, че 29 С-терминални аминокиселинни остатъци на функцията на сигнален пептид се осъществява чрез вмъкване в мембраната. Каталитично пълна конформация на мембрана образува моноамин оксидаза образувани по време на свързване с мембраната, и този процес се предхожда от АТР и UB-зависима включване на ензими в мембраната (вж. Фиг. 1.26). Трябва да се отбележи, че синтезът брои tschmsch тип моноамин оксидаза А и Б, както е измерено чрез количествен авторадиография, в периферните органи и тъкани се появява по-бързо, отколкото в мозъка; времето на полуживот е съответно 4,5 и 13 дни.
Функционирането моноамин оксидаза в митохондриите е силно повлияна от характеристиките на микросредата на мембраната. В същото значение, прикрепен към остатъци на сиалова киселина в глицерол kolipidah мембрани, както и състоянието и състав на фосфолипиди. Чрез обработка на митохондриални фосфолипази невраминидаза или намалява активността по отношение мембранни моноамин оксидаза. Инкубирането на митохондриите с РЕ Cheney липоксигеназа води до бързото инактивиране на моноамин оксидаза тип В, и по-специално, тип А, докато вид SRI diaminoksidaznoy отсъстващия контрол активност. Интерпретиране на този феномен, в резултат на промяна на свойствата на митохондриални моноамин оксидаза, се предполага, че могат да бъдат причинени от промени в фосфолипид среда моноамин оксидази в мембраните.
Биологичното значение за оксидаза функциониране monoaminok- в клетъчните посттранслационна модификации каталитични свойства на техните молекули. По този начин, достатъчен контакт (20 часа, 5) ochischenno- от получаване моноаминоксидаза тип В от човешки тромбоцити с пречистени препарати от тип моноаминоксидаза А от човешка плацента да индуцират промени в молекулите на моноамин оксидаза конформация на каталитични места, като по този начин променя под - stratnaya специфичност и чувствителност към депренил на инхибиторен ефект и hlorgilina към сближаване на техните стойности на характеристиката на особен моноамин оксидаза тип А. този импулс munohimicheskaya характеристика Единична ензим не тромбоцитите варира.
Проблемът на физиологичната регулация моноамин оксидаза привлича вниманието на изследователите, главно поради участието на тези ензими за поддържане на нормалното функционално състояние на централната нервна система. Предизвикване Пептид Delta съня при парентерално приложение стимулира активността на моноаминна оксидаза мозък на плъх. Пептид мозък на плъх neyrokatin селективно инхибира активността на моноамин тип оксидази A. важен регулатор на активността на моноамин оксидаза е tribulin (фракции заглавието ендогенни инхибитори на ензима, когато се установи значително увеличение в Tkachev nyah и биологични течности на хора и животни в различни видове стрес); количествено преобладаващ компонент от тази фракция изатин (2,3-dioksoindol) селективно инхибира активността на моноамин оксидаза тип В.
Биологичната функция на моноамин оксидаза традиционно свежда до защитата на организма от токсичните ефекти на екзогенен или obrazu- yuschihsya на органи и тъкани на биогенни амини от тяхното инактивиране. Участва в регулацията на моноамин оксидаза концентрация intraneyronalnoy ЛИЗАЦИЯ на биогенни амини и косвено, в регулацията на биосинтеза mela- тънкост и аденилат циклазна активност. Въпреки това, заедно с изпълнението на тези функции също са моноаминооксидазата катализира образуването на субстанции с вътрешна биологична активност. Така, моно амин оксидаза тип В извършва окислително биоактивация 1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрахидропиридин с невротоксин 1-метил-4-phenylpyridinium селективно поразително dofaminergiches- Kie неврони и причинява симптоми на паркинсонизъм в примати и chelo- век. Мозъчна моноаминоксидаза катализирана деалкилиране на 2-п pentilatsetamida (milatsetamida) води до образуването pentoevoy киселина, водороден пероксид и глицинамид; последните се разпада на амоняк и инхибиторен невротрансмитер глицин. Моноамино оксидаза е един от основните вътреклетъчен водороден прекис генератори и участва в регулацията на крайния изход зависи Са2 + йони от митохондриите мозъка. Смята се, че щитовидната моноамин осигури образуването на водороден пероксид, необходима за iodiro- бани тирозинови молекули и, в крайна сметка, за биосинтезата iodtiro- Нинов.
При патологични състояния, следните основни свойства на вариация на моноамин оксидаза: 1) частично или (по-рядко) пълно инхибиране на каталитичната активност; 2) стимулиране cata- литична активност; 3) частична солюбилизация на мембранно-свързан и / или нарушение на вграждането разтворими моноамин оксидаза; 4) качествена промяна субстратна специфичност ( "трансформация" на каталитични свойства) на тип моноамин оксидаза; 5) комбинация от тези явления NIJ.
За лечение на редица невропсихиатрични заболявания прилагат селективно моноаминоксидаза инхибитори. Инхибитори на моноамин оксидаза тип А - антидепресанти - използвани за лечение на депресивни състояния на съвместно и инхибитори на моноамин оксидаза тип В (главно де- пренил) - при лечението на паркинсонизъм.