Superoxid dismutaza
Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 17 octombrie 2019; verificările necesită 4 modificări .| superoxid dismutază 1 , citosolic | |
|---|---|
| Notaţie | |
| Simboluri | SOD1 ; ALS, ALS1 |
| CAS | 9054-89-1 |
| Entrez Gene | 6647 |
| HGNC | 11179 |
| OMIM | 147450 |
| RefSeq | NM_000454 |
| UniProt | P00441 |
| Alte date | |
| Cod KF | 1.15.1.1 |
| Locus | cap. 21 , 21q22.1 |
| Informații în Wikidata ? | |
| superoxid dismutază 2 , mitocondrială | |
|---|---|
| Notaţie | |
| Simboluri | SOD2 |
| CAS | 9054-89-1 |
| Entrez Gene | 6648 |
| HGNC | 11180 |
| OMIM | 147460 |
| RefSeq | NM_000636 |
| UniProt | P04179 |
| Alte date | |
| Cod KF | 1.15.1.1 |
| Locus | a 6-a creasta , 6q25 |
| Informații în Wikidata ? | |
| superoxid dismutaza 3 , extracelular | |
|---|---|
| Notaţie | |
| Simboluri | SOD3 |
| CAS | 9054-89-1 |
| Entrez Gene | 6649 |
| HGNC | 11181 |
| OMIM | 185490 |
| RefSeq | NM_003102 |
| UniProt | P08294 |
| Alte date | |
| Cod KF | 1.15.1.1 |
| Locus | creasta a 4-a , 4 pter-q21 |
| Informații în Wikidata ? | |
Superoxid dismutaza (SOD, EC 1.15.1.1 ) aparține grupului de enzime antioxidante . Împreună cu catalaza și alte enzime antioxidante, protejează corpul uman de formarea constantă a radicalilor de oxigen extrem de toxici . Superoxid dismutaza catalizează dismutarea superoxidului în oxigen și peroxid de hidrogen . Astfel, joacă un rol important în protecția antioxidantă a aproape tuturor celulelor care sunt într-un fel sau altul în contact cu oxigenul. Una dintre rarele excepții este bacteria acidului lactic Lactiplantibacillus plantarum și bacteriile sale lactice înrudite , care utilizează un mecanism de apărare diferit împotriva superoxidului rezultat.
Reacție
Reacția de dismutare a superoxidului catalizată de superoxid dismutază poate fi împărțită în două părți (reacții parțiale), după cum urmează:
- M (n+1)+ − SOD + O 2 − → M n+ − SOD + O 2
- M n+ − SOD + O 2 − + 2H + → M (n+1)+ − SOD + H 2 O 2 .
unde M ( metal de tranziție ) = Cu (n=1) ; Mn (n=2); Fe (n=2); Ni (n=2).
În această reacție, starea de oxidare a cationului metalic oscilează între n și n+1.
Tipuri
Introducere
Există mai multe forme de superoxid dismutază în funcție de tipul de cofactor al metalului de tranziție al situsului activ al enzimei : Cu , Zn -SOD ( cuprul ca cofactor al locului activ și zincul ca cofactor de stabilizare a conformației ), Mn -SOD (cu mangan în site-ul activ), precum și mai puțin frecvente Fe -SOD (cu fier )) și Ni -SOD (cu nichel ).
- Citosolul aproape tuturor celulelor eucariote conține superoxid dismutază de tip Cu,Zn-SOD. Este cea mai abundentă superoxid dismutază și singura formă disponibilă comercial a enzimei (izolată în general fie din eritrocite , fie din ficat de bovină : PDB 1SXA Arhivat la 29 martie 2008 la Wayback Machine , EC 1.15.1.1). Cu,Zn-SOD este un homodimer (adică format din două subunități identice), greutate moleculară 32,5 kDa. Subunitățile proteice sunt legate între ele în primul rând prin legături hidrofobe și electrostatice . Cuprul și zincul sunt legate de partea proteică a moleculei prin reziduuri de histidină .
- Mitocondriile celulelor eucariote și multe bacterii conțin superoxid dismutază cu Mn (Mn-SOD). De exemplu, SOD mitocondrial uman: PDB 1N0J (legătură indisponibilă) , EC 1.15.1.1, greutate moleculară 86-88 kDa. Manganul din această enzimă este coordonat cu proteina prin histidină și aspartat și cu apă sau un ligand hidroxil, în funcție de starea oxidativă a Mn (Mn(II) sau Mn(III)).
- E. coli și multe alte bacterii conțin fier (Fe-SOD) forme ale enzimei, altele conțin mangan (Mn-SOD) și unele ambele. ( E. coli Fe-SOD: PDB 1ISA Arhivat 29 martie 2008 la Wayback Machine , EC 1.15.1.1). Locurile active ale Mn- și Fe-SOD conțin aceiași aminoacizi în lanțurile laterale.
Uman
Există trei tipuri de SOD în corpul uman. SOD1 se găsește în citoplasmă , SOD2 este în mitocondrii și SOD3 este forma extracelulară (extracelulară). Prima formă este dimerică, în timp ce a doua și a treia formă sunt tetramerice (formate din 4 subunități egale). SOD1 și SOD3 conțin cupru în centrul activ și zinc ca componentă structurală, iar SOD2 conține mangan în centrul activ. Genele acestor forme sunt localizate, respectiv, pe cromozomii 21, 6 și 4 (21q22.1, 6q25.3 și 4p15.3–p15.1). SOD1 citosolic este o proteină mică cu o greutate moleculară de 32,5 kDa, greutatea moleculară a SOD2 mitocondrială este de aproximativ 86-88 kDa. SOD3 extracelular este cea mai mare superoxid dismutază cu o greutate moleculară de 135 kDa.
Biochimie
Radicalul superoxid (O 2 - ) se dismută spontan destul de rapid în oxigen O 2 și peroxid de hidrogen H 2 O 2 (~10 5 M -1 s -1 la pH 7). Cu toate acestea, superoxidul reacționează și mai repede cu alte molecule țintă, cum ar fi oxidul de azot NO, pentru a forma peroxinitrit în acest proces . Cu toate acestea, superoxid dismutaza are cea mai mare viteză de reacție catalitică cunoscută (~10 9 M -1 s -1 ). Reacția este limitată doar de frecvența de ciocnire a superoxidului cu enzima (așa-numita reacție limitată de difuzie ), datorită căreia superoxid dismutaza protejează celula de efectele dăunătoare ale superoxidului.
Fiziologie
Superoxidul este unul dintre principalii pro-oxidanți din celulă, astfel încât SOD joacă unul dintre rolurile cheie în apărarea antioxidantă a organismului. Rolul acestei enzime a fost demonstrat experimental: șoarecii cărora le lipsește SOD mitocondrial supraviețuiesc doar câteva zile după naștere, deoarece dezvoltă stres oxidativ sever .
Rol în patologie
Mutațiile în SOD1 uman pot provoca scleroză laterală amiotrofică , o boală a neuronului motor . Cu toate acestea, mecanismul de dezvoltare a acestei boli cu aceste mutații nu este cunoscut, deoarece activitatea enzimatică a superoxid dismutazei nu se modifică.
Link -uri
- A. V. Peskin, C. C. Winterbourn. Un test pe placă de microtitrare pentru superoxid dismutază folosind o sare de tetrazoliu solubilă în apă (WST-1 ) // Clinica Chimica Acta : jurnal. - 2000. - Vol. 293 . - P. 157-166 .
- Campana, F. Superoxid dismutaza locală reduce ibroza cancerului de sân post-iradiere // Journal of Cellular and Molecular Medicine : jurnal. - 2004. - Vol. 8 , nr. 1 . - P. 109-116 . Text liber - PDF 333kB
- Li, Y.; Huang, T.T.; Carlson, EJ; Melov, S.; Ursell, PC; Olson, JL; Nobil, LJ; Yoshimura, deputat; Berger, C.; Chan, P.H.; et al. Cardiomiopatie dilatată și letalitate neonatală la șoarecii mutanți lipsiți de superoxid dismutază de mangan. Nat. Genet. 11:376-381; 1995.
- Elchuri, S.; Oberley, T.D.; Qi, W.; Eisenstein, R.S.; Jackson Roberts, L.; Van Remmen, H.; Epstein, CJ; Deficiența Huang, TT CuZnSOD duce la leziuni oxidative persistente și larg răspândite și hepatocarcinogeneză mai târziu în viață. Oncogene 24:367-380; 2005.
- Muller, F. L.; Song, W.; Liu, Y.; Chaudhuri, A.; Pieke-Dahl, S.; Puternic, R.; Huang, T.T.; Epstein, CJ; Roberts, LJ, al 2-lea; Csete, M.; Faulkner, JA; Van Remmen, H. Absența superoxid-dismutazei CuZn duce la creșterea stresului oxidativ și la accelerarea atrofiei musculare scheletice dependente de vârstă. Radical liber. Biol. Med. 40:1993-2004; 2006.
- Sentman, M.L.; Granstrom, M.; Jacobson, H.; Reaume, A.; Basu, S.; Marklund, S.L. Fenotipuri de șoareci care nu au superoxid dismutază extracelulară și superoxid dismutază care conțin cupru și zinc. J Biol. Chim. 281:6904-6909; 2006.
Vezi și
Link -uri
- OMIM 147450 (SOD1), OMIM 147460 (SOD2), OMIM 185490 (SOD3) și OMIM 105400 (ALS)
- Scleroza laterala amiotrofica
- O revizuire bună a literaturii despre SOD.
- Teorii ale îmbătrânirii bazate pe daune Rolul superoxid dismutazei în îmbătrânire.
 Dicționare și enciclopedii | |
|---|---|
| În cataloagele bibliografice |