| Nr WE | EC |
|---|---|
| numer CAS | |
| Kofaktor (y) | Ca 2+ , FAD , heme |
| IUBMB | Wpis IUBMB |
|---|---|
| IntEnz | Widok IntEnz |
| BRENDA | Wejście BRENDY |
| KEGG | Wejście KEGG |
| MetaCyc | Szlak metaboliczny |
| PRIAM | Profil |
| WPB | RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum |
| IŚĆ | AmiGO / EGO |
| Pfam | PF01794 |
|---|---|
| InterPro | IPR013130 |
| TCDB | 5.B.1 |
| Rodzina OPM | 464 |
| Białko OPM | 5o05 |
Oksydazy NADPH ( NOx ) jest enzymem kompleks błony należące do klasy oksydoreduktaz (enzymy klasy I). Jest kluczowym enzymem w wybuchu oksydacyjnego , gdzie katalizuje się utlenianie reakcji z NADPH przez tlen O 2, który wytwarza NADP + , H + i O 2- . Te dwa ostatnie reagują następnie pod działaniem dysmutazy ponadtlenkowej, tworząc nadtlenek wodoru H 2 O 2, który ostatecznie reaguje pod działaniem mieloperoksydazy z protonem H + i jonem chlorkowym Cl - dając kwas podchlorawy HOCl i cząsteczkę wody H 2 O.
Ten kompleks enzymatyczny umożliwia zatem syntezę reaktywnych pochodnych tlenu, ale także zwiększa aktywność peptydaz .
U ludzi znanych jest siedem wariantów oksydazy NADPH: NOX1, 2, 3, 4, 5 oraz DUOX1 i 2, wszystkie te warianty pełnią określoną funkcję w organizmie (patrz „role fizjologiczne”).
U grzybów występują trzy warianty oksydazy NADPH: NoxA (homolog Nox1), NoxB (homolog Nox2) i NoxC.
Ten kompleks enzymatyczny występuje u zwierząt, roślin, gdzie reguluje wzrost komórek, oraz u grzybów, gdzie działa jak wyzwalacz różnych faz rozwoju grzybni .
Komórki fagocytarne, w szczególności neutrofile i makrofagi, zawierają duże ilości oksydazy NADPH NOX2, stąd zwanej również fagocytową oksydazą NADPH. NOX2 jest historycznie najbardziej zbadaną i najlepiej znaną izoformą w rodzinie. Ogólna charakterystyka oksydaz NADPH podana w tym artykule jest oparta na tym prototypie.
Fosforan dinukleotydu nikotynamidoadeninowego ( NADP ) jest koenzymem wykorzystywanym w szczególności w reakcjach anabolicznych . Pochodzi głównie z fazy oksydacyjnej szlaku pentozofosforanowego.
Ten koenzymu w postaci zredukowanej NADPH może być utleniony przez cząsteczkowy tlen O 2 NADP +, pod działaniem NOx. Powoduje to powstawanie ROS (O2.-, H2O2, HOCl).
NOX1 i 4 biorą udział w syntezie angiotensyny II (w nerkach ).
NOX2 bierze udział w zjawisku fagocytozy .
NOX3 odgrywa rolę w biosyntezie narządów otolitycznych (na poziomie aparatu przedsionkowego ).
NOX5 bierze udział w angiogenezie i apoptozie .
DUOX1 i 2 są kluczowymi elementami w syntezie hormonów tarczycy (na poziomie tarczycy ).
NOX A i B biorą udział w tworzeniu apresorii i sklerocjów .
Na poziomie komórki funkcjonalny kompleks oksydazy NADPH (NOX2) jest zlokalizowany w różny sposób w zależności od funkcji komórki, w którą jest zaangażowany. Będzie to na przykład na poziomie błony fagolizosomów (wynikającej z fuzji fagosomu i lizosomu w makrofagach) lub fagosomów (neutrofili), podczas fagocytozy, co przyczyni się do zniszczenia fagocytowanego ciała. Aktywacja może również zachodzić na błonie komórkowej, w szczególności w przypadku procesów zapalnych.
Oksydaza NADPH składa się z sześciu podjednostek grupujących się razem, tworząc kompleks enzymatyczny na poziomie błony plazmatycznej fagolizosomu. Ta asocjacja umożliwia utlenianie NADPH do NADP+, co skutkuje syntezą ROS.
Cytochrom b558 jest zintegrowany z błoną, składającą się z dwóch podjednostek: p22phox i Nox2.
W spoczynkowych neutrofilach większość cytochromu b558 jest skoncentrowana w określonych granulkach. Po aktywacji neutrofila granulki łączą się z błoną fagosomu.
Rap 1A to małe białko G o masie 22 kDa, bardzo obfite w neutrofile. Małe białka G wiążą GTP ( trifosforan guanozyny ) / GDP ( difosforan guanozyny ). Są aktywne, gdy są połączone z cząsteczką GTP. Rap1A jest powiązany z cytochromem b558 w neutrofilach. W swojej aktywnej formie (związanej z GTP), Rap1A silniej wiąże się z cytochromem b558. Rola Rap1A nie została jeszcze jasno wyjaśniona. Może być regulatorem oksydazy NADPH.
Podjednostka P47phoxPodjednostka p47phox działa jako „organizator” lub „adapter”, umożliwiając translokację p67phox i p40phox do błony.
podjednostka P67phoxCzynnik p67phox jest „aktywatorem” kompleksu oksydazy. Jego związek z cytochromem b558 jest niezbędny dla aktywności oksydazy.
podjednostka P40phoxOstatnio Potwierdzono znaczenie p40phox w wytwarzaniu O2.- (jonu nadtlenkowego) w kontekście aktywacji indukowanej przez fagocytozę przez receptor FcγR. W tych warunkach białko p40phox nie jest niezbędne w procesie składania, ale raczej w regulacji aktywności po całkowitym złożeniu na poziomie fagosomów.
Podjednostka RacBiałko RAC członkiem małej GTPazy rodziny jest istotnym elementem dla oksydazy aktywności gdy znajduje się w postaci związanej z GTP.
Istnieje bezpośredni związek między Rac a cytochromem b558. W spoczynku Rac jest cytoplazmatyczny i związany z białkiem RhoGDI (inhibitor dysocjacji PKB), które utrzymuje je w nieaktywnej postaci związanej z GDP. Aktywacja neutrofila indukuje dysocjację RhoGDI, umożliwiając wymianę GDP przez GTP, przekształcając Rac w konformację aktywną, umożliwiając jego translokację do błony.
Te kolejne reakcje, z udziałem ROS, skutkują niższym stężeniem inhibitorów proteazy, a zatem zwiększoną aktywnością proteazy. Ułatwione jest zatem niszczenie fagocytowanego elementu.
Aktywność NOX, gdy jest niewystarczająca, może być przyczyną patologii, takich jak przewlekłe stany zapalne, choroby sercowo-naczyniowe i różne choroby związane ze starzeniem się ( choroba zwyrodnieniowa stawów ). W
odniesieniu do NOX 1, 4 i 5 dane dotyczące fizjopatologii są fragmentaryczne, ale ich rola w podejrzewa się nadciśnienie . Niedobór NOX 2 może prowadzić do przewlekłej ziarniniakowatości (zespołu dziedzicznego niedoboru odporności). NOX 3 bierze udział w patologiach układu przedsionkowego . DUOX 1 i 2 zaangażowane w patologie tarczycy (wrodzona niedoczynność tarczycy).