| Hialuronidază | |
|---|---|
| Identificatori | |
| Cod KF | 3.2.1.35 |
| numar CAS | 37326-33-3 |
| Baze de date de enzime | |
| IntEnz | Vedere IntEnz |
| BRENDA | intrare BRENDA |
| ExPASy | Vedere NiceZyme |
| MetaCyc | cale metabolică |
| KEGG | intrare KEGG |
| PRIAM | profil |
| Structuri PDB | RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum |
| Ontologie genetică | AmiGO • EGO |
| Căutare | |
| PMC | articole |
| PubMed | articole |
| NCBI | proteine NCBI |
| CAS | 37326-33-3 |
| Fișiere media la Wikimedia Commons | |
Hialuronidazele sunt o familie de enzime care descompun acidul hialuronic în monozaharide [1] [2] și aparțin endoglicozidazelor [1] . Pe lângă acidul hialuronic, ele descompun și alte mucopolizaharide ale acizilor [1] .
Hialuronidazele sunt împărțite în trei tipuri funcționale: endo-β-N-acetilhexosaminidaze (hialuronidaze de la mamifere), endo-β-D-glucuronidaze (se găsesc în lipitori și nematozi), hialuronat-liaze (hialuronidaze microbiene) [3] .
În corpul uman, hialuronidazele sunt prezente în multe organe și fluide corporale. Pentru 2020 sunt cunoscute 6 hialuronidaze umane [3] .
Hialuronidazele au fost utilizate în medicină încă de la începutul anilor 1960 [4] .
Hialuronidazele se găsesc în testicule, splină, piele, ochi, ficat, rinichi, uter și placentă [3] ..
Hialuronidazele sunt împărțite în trei grupe în funcție de produsele reacției enzimatice cu participarea lor [3] . Primul tip, hialuronidazele de mamifere care scindează legăturile β-1,4 glicozidice pentru a produce tetrasaharide, se numesc hialuronoglucozidaze sau endo-β-N-acetilhexosaminidaze. Cel de-al doilea tip este hialuronidazele din lipitori și nematozi, acestea tăind legăturile β-1,3 glicozidice, rezultând pentazaharide și hexazaharide, acestea sunt endo-β-D-glucuronidaze. Cel de-al treilea tip - hialuronidazele microbiene - sunt hialuronat liazele, nu catalizează reacțiile de hidroliză, ci formează dizaharide nesaturate cu ajutorul reacției de β-eliminare la legăturile β-1,4 glicozidice [3] .
Pentru 2020, sunt cunoscute șase hialuronidaze umane funcționale: Hyaluronidase-1 (codificat de gena HYAL1 ), Hyaluronidase-2 (codificat de gena HYAL2 ), Hyaluronidase-3 (codificat de gena HYAL3 ), Hialuronidază -4 ( HYAL4 ) și PH-20 (codificat de gena SPAM1 [5] ) și hialuronidază-6 (codificat de gena HYALP1) [3] . De asemenea , pseudogena HYAL6[ clarifica ] [5] [6] . HYAL1 și HYAL2 sunt principalele hialuronidaze și sunt prezente în majoritatea țesuturilor. HYAL2 este responsabil pentru descompunerea acidului hialuronic cu greutate moleculară mare, care este asociat în principal cu receptorul CD44 . Fragmentele rezultate de diferite dimensiuni sunt apoi hidrolizate în continuare de HYAL1 după internalizare în endolizozomi, rezultând oligozaharide de acid hialuronic [7]
Genele HYAL1-3 sunt grupate pe al treilea cromozom , iar genele HYAL4-6 sunt grupate pe al șaptelea cromozom uman [5] .
Pentru prima dată, F. Duran-Reynals a raportat despre capacitatea unui extract din testiculele unui taur de a crește permeabilitatea țesuturilor în 1928 . Agentul activ a fost numit factor de răspândire datorită capacității sale de a crește rata de răspândire a vaccinurilor virale de la locul injectării subcutanate. În 1931, un factor similar a fost izolat din spermatozoizi . În 1936-37 Karl Meyer și colab. a demonstrat capacitatea factorului de distribuție din testiculele unui taur de a degrada acizii polizaharidici izolați din corpul vitros al ochiului, cordonul ombilical și bacteriile din genul Streptococcus și a arătat că acțiunea sa este similară cu acțiunea enzimei autolitice izolate de acestea din bacterii din genul Pneumococcus . Diverși autori din acea vreme au avut diferite nume pentru această enzimă: factor de difuzie, enzimă mucolitică, mucinază . În 1949, K. Meyer et al. termenul hialuronidază a fost introdus pentru a se referi la un grup de enzime de diverse origini capabile să descompună mucopolizaharidele acide. De atunci, termenul „hialuronidază” a fost folosit de diverși autori ca sinonim pentru „factor de răspândire”, ceea ce nu este în întregime corect, deoarece în timp ce toate hialuronidazele acționează ca factor de difuzie, nu toți factorii de difuzie sunt hialuronidaze.
În 1971, Karl Meyer a grupat hialuronidazele în funcție de produșii reacției enzimatice [8] .
Conform clasificării date de Karl Meyer [9] , hialuronidazele pot fi împărțite în tipuri utilizând caracteristici precum sursa enzimei, substraturile utilizate , condițiile și tipul de reacție catalizată și produsele formate.
Substraturile de hialuronidază pot fi următoarele mucopolizaharide : acid hialuronic , condroitina , sulfați de condroitin , sulfat de dermatan , precum și derivații lor oligozaharidici (din hexazaharide și mai sus) [10] .
Dermatan sulfatul este supus hidrolizei de către hialuronidaze într-o măsură mai mică, deoarece acționează atât ca substrat, cât și ca inhibitor al acestei enzime. De asemenea, acțiunea hialuronidazelor este inhibată de unii polianioni , cu structură asemănătoare substraturilor (de exemplu , heparină , sulfat de cheratan ) și sărurilor metalelor grele (preponderent cupru și fier ).
Se hidrolizează legăturile β-N-acetilhexozamină ale substratului. Produșii finali ai hidrolizei sunt tetrazaharidele , care au un amino zahăr la capătul reducător al moleculei.
În plus, hialuronidazele testiculare (Ia) și lizozomale (Ib) sunt capabile de activitate de transglicozilază, care se manifestă prin transferul de fragmente de dizaharide între moleculele substratului.
Hialuronidaza testiculară prezintă activitate enzimatică în intervalul de pH 4,0-7,0. Pentru hialuronidazele lizozomale și submandibulare (Ic), acest interval este mai îngust (3,5–4,5).
De fapt, hialuronidaza testiculară, spre deosebire de toate celelalte hialuronidaze, are stabilitate termică ridicată și păstrează activitatea enzimatică până la 50 °C.
Tipul IIHidrolizează legăturile β-glucuronide exclusiv în acid hialuronic. Produșii finali ai hidrolizei sunt tetrasaharide care au acid glucuronic la capătul reducător al moleculei.
Valoarea optimă a pH-ului pentru hialuronidaze de acest tip este 6,0.
Tipul IIILegăturile β-N-acetilhexozamină ale substratului sunt hidrolizate, deshidratând simultan reziduul de acid uronic la capătul nereducător al moleculei de -a lungul celei de-a patra legături .
Produșii finali ai reacției enzimatice în cazul hialuronidazei de tip IIIa sunt dizaharide cu un amino zahăr la capătul reducător al moleculei.
În cazul hialuronidazei de tip IIIb, substratul este exclusiv acid hialuronic, iar produsele finale sunt tetra- și hexasaharide cu N-acetil glucozamină la capătul reducător al moleculei.
Valorile optime ale pH-ului pentru manifestarea activității enzimatice a hialuronidazelor microbiene diferă în funcție de natura substratului: pentru esterii acidului sulfuric ( sulfați de condroitină , sulfat de dermatan), valorile pH-ului de 8,0–9,0 sunt optime, în timp ce pentru acid hialuronic și condroitina, valorile în jur de 6,8.
Cele mai multe dintre funcțiile pe care le îndeplinesc hialuronidazele în viața sălbatică sunt asociate cu capacitatea lor de a crește permeabilitatea țesuturilor prin reducerea vâscozității mucopolizaharidelor care le compun.
Hialuronidaza testiculară, conținută în acrozomii spermatozoizilor de mamifere , promovează procesul de fertilizare a ovulelor . Hialuronidazele veninurilor de șarpe și insecte, precum și saliva de lipitori, cresc permeabilitatea capilară la locul mușcăturii.
Hialuronidazele acționează și ca o enzimă digestivă (hialuronidază bacteriană, saliva de mamifere ).
Activitatea crescută a hialuronidazei este caracteristică multor linii celulare de tumori maligne metastatice ; se încearcă utilizarea medicamentelor care suprimă această activitate ca agenți antitumorali [11] .
Hialuronidazele din SUA și țările europene sunt aprobate pentru utilizare pentru resorbția lichidului subcutanat în hipodermoliză, pentru a accelera absorbția și dispersia medicamentelor în țesutul subcutanat (ca adjuvant), pentru a combate extravazarea, pentru a stimula absorbția mijloacelor de contrast în urinare. angiografie de tract. Folosit și pentru accelerarea resorbției hematoamelor [4] .
În plus, acestea sunt uneori folosite în afara protocoalelor standard engleze. off-label pentru dizolvarea filler-urilor cu acid hialuronic (care sunt utilizate în cosmetologie), pentru tratamentul reacțiilor granulomatoase la un corp străin și în tratamentul necrozei cutanate cauzate de injecțiile de filler [4] .
Ca medicament în medicină , se folosesc în principal preparate de hialuronidază testiculară, care sunt în prezent sintetizate artificial, extrase anterior din testiculele bovinelor , ajută, de asemenea, la creșterea amplitudinii de mișcare a articulațiilor și la prevenirea formării contracturilor. Aplicația principală este în bolile însoțite de creșterea țesutului conjunctiv , în cosmetologie , precum și pentru creșterea biodisponibilității medicamentelor și vaccinurilor . Termenul „lidază”, acceptat anterior în practica farmacologică, nu este în prezent recomandat pentru utilizare ca sinonim pentru hialuronidază . .
În procedurile de fertilizare in vitro , o soluție de hialuronidază testiculară este utilizată pentru a îndepărta stratul de celule foliculare care înconjoară ovulul . Îndepărtarea stratului de celule foliculare este necesară pentru inseminarea microchirurgicală - ICSI .
Hialuronidaza streptococică este utilizată în diagnosticul infecțiilor streptococice .
Recent, s-au dezvoltat preparate în care prelungirea activității enzimatice a hialuronidazei se realizează prin imobilizarea enzimei pe purtători cu molecul mare .
Nivelurile crescute de hialuronidază în urină sunt utilizate ca unul dintre markerii biochimici ai cancerului de vezică urinară.
Există informații despre utilizarea hialuronidazelor în industria pielii. .
| Hidrolaze ( EC 3): glicozil hidrolaze ( EC 3.2.1) | |
|---|---|
| |