Mieloperoxidase
A mieloperoxidase (MPO) é un encima peroxidase que en humanos está codificado polo xene MPO situado no cromosoma 17.[1] A MPO exprésase máis abundantemente nos granulocitos neutrófiloss (un tipo de glóbulo branco), e produce ácidos hipohalosos para levar a cabo a súa actividade antimicrobiana.[1][2] É unha proteína lisosómica almacenada en gránulos azurófilos situados no citoplasma do neutrófilo que é liberada no espazo extracelular durante a desgranulación.[3] A mieloperoxidase de neutrófilos contén un grupo hemo, que orixina unha cor verde nas secrecións ricas en neutrófilos, como o pus e algunhas formas de moco. A esta cor verde débese o seu antigo nome, xa en desuso, de verdoperoxidase.
| Mieloperoxidase | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identificadores | |||||||||
| Número EC | 1.11.2.2 | ||||||||
| Bases de datos | |||||||||
| IntEnz | vista de IntEnz | ||||||||
| BRENDA | entrada de BRENDA | ||||||||
| ExPASy | vista de NiceZyme | ||||||||
| KEGG | entrada de KEGG | ||||||||
| MetaCyc | vía metabólica | ||||||||
| PRIAM | perfil | ||||||||
| Estruturas PDB | RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum | ||||||||
| |||||||||
| MPO | |||
|---|---|---|---|
 | |||
| Estruturas dispoñibles | |||
| PDB | Buscar ortólogos: PDBe, RCSB | ||
| Identificadores | |||
| Nomenclatura | Outros nomes
| ||
| Identificadores externos | |||
| Locus | Cr. 17 q22 | ||
| Ortólogos | |||
| Especies |
| ||
| Entrez |
| ||
| Ensembl |
| ||
| UniProt |
| ||
| RefSeq (ARNm) |
| ||
| RefSeq (proteína) NCBI |
| ||
| Localización (UCSC) |
| ||
| PubMed (Busca) |
| ||
Estrutura
editarA proteína MPO de 150 kDa é un homodímero catiónico que consta de dúas cadeas lixeiras de 15 kDa e dúas cadeas pesadas glicosiladas de peso molecular variable unidas a un grupo prostético hemo.[4][5][6] As cadeas lixeiras están tamén glicosiladas e conteñen o sitio activo protoporfirina IX de ferro modificado. En conxunto, as cadeas pesadas e lixeiras forman dous monómeros idénticos de 73 kDa conectados por unha ponte de cistina en Cys153. A proteína forma unha profunda fenda que contén o grupo hemo no fondo, e tamén un peto hidrófobo na entrada da cavidade hemo distal que leva a cabo a súa actividade catalítica.[6]
Identificáronse tres isoformas, que difiren só no tamaño das cadeas pesadas.[4]
Un dos ligandos é o grupo carbonilo do Asp96. A unión do calcio é importante para a estrutura do sitio activo debido á estreita proximidade do Asp96 á cadea lateral catalítica de His95.[7]
Función
editarA MPO é un membro da subfamilia XPO de peroxidases e produce ácido hipocloroso (HOCl) a partir de peróxido de hidróxeno (H2O2) e o anión cloruro (Cl−) (ou ácido hipobromoso se está presente o Br-) durante a explosión respiratoria dos neutrófilos. O grupo hemo cómpre como cofactor. Ademais, oxida a tirosina a radical tirosilo utilizando peróxido de hidróxeno como axente oxidante.[4][8] O ácido hipocloroso e o radical tirosilo son citotóxicos, así que son utilizados polo neutrófilo para matar bacterias e outros patóxenos.[9] Porén, este ácido hipocloroso pode tamén causar un dano oxidativo nos tecidos do hóspede. Ademais, a oxidación pola MPO da apoA-I reduce a inhibición mediada por HDL da apoptose e a inflamación.[10] Ademais, a MPO funciona como mediadora na nitrosilación de proteínas e na formación de enlaces cruzados de 3-clorotirosina e ditirosina.[4]
Importancia clínica
editarA deficiencia de mieloperoxidase é unha deficiencia hereditaria do encima, que predispón á inmunodeficiencia.[11]
Os anticorpos contra a MPO foron implicados en varios tipos de vasculite, moi especialmente en tres formas recoñecidas clínica e patoloxicamente: granulomatose con polianxiite, polianxite microscópica e granulomatose eosinofílica con polianxite. Os anticorpos son coñecidos tamén como anticorpos citoplásmicos antineutrófilos (ANCAs), aínda que ditos anticorpos tamén se detectaron nas marcaxess da rexión perinuclear.[12]
En estudos recentes atopouse unha asociación entre os niveis elevados de mieloperoxidase e a gravidade da enfermidade arterial coronaria.[13] E Heslop et al. informaron que os niveis elevados de MPO aumentan a máis do dobre o risco de mortalidade cardiovascular nun período de 13 anos.[14] Tamén se suxeriu que a mieloperoxidase xoga un papel significativo no desenvolvemento das lesións ateroscleróticas e converten en inestables as placas.[15][16]
Usos médicos
editarUn estudo inicial de 2003 suxire que a MPO podería servir como preditor sensible para o infarto de miocardio en pacientes que presentan dor de peito.[17] Desde entón, publicáronse uns 100 estudos que documentan a utilidade de testar a MPO. O estudo de 2010 de Heslop et al. informou que medir tanto a MPO coma a CRP (proteína C reactiva; un marcador de inflamación xeral e relacionado co corazón) proporciona beneficios adicionais para a predición do risco fronte a medir só a CRP.[14]
A marcaxe inmunohistoquímica para a mieloperoxidase adoita administrarse na diagnose da leucemia mieloide aguda para demostrar que as células leucémicas derivan da liñaxe mieloide. A marcaxe da mieloperoxidase aínda é importante na diagnose do sarcoma mieloide, que contrasta coa marcaxe negativa dos linfomas, que doutro modo poderían ter un aspecto similar.[18] No caso de pacientes de cribados para a vasculite, os ensaios de citometría de fluxo demostraron unha sensibilidade comparable aos tests de inmunofluorescencia, co beneficio adicional da detección simultánea de múltiples autoanticorpos relevantes para a vasculite. Non obstante, este método aínda require máis comprobacións.[19]
A mieloperoxidase é o primeiro e ata agora único encima humano que degrada os nanotubos de carbono, o que calma a preocupación dos médicos clínicos de que o uso de nanotubos para a administración de medicinas dirixidas a unha diana orixine unha acumulación insá de nanotubos nos tecidos.[20]
Inhibidores da MPO
editarA azida foi utilizada tradicionalmente como un inhibidor da MPO, pero a hidrazida do ácido 4-aminobenzoico (4-ABH) é un inhibidor máis específico.[21]
Notas
editar- ↑ 1,0 1,1 "Entrez Gene: Myeloperoxidase".
- ↑ Klebanoff SJ (May 2005). "Myeloperoxidase: friend and foe". Journal of Leukocyte Biology 77 (5): 598–625. PMID 15689384. doi:10.1189/jlb.1204697.
- ↑ Kinkade JM, Pember SO, Barnes KC, Shapira R, Spitznagel JK, Martin LE (Jul 1983). "Differential distribution of distinct forms of myeloperoxidase in different azurophilic granule subpopulations from human neutrophils". Biochemical and Biophysical Research Communications 114 (1): 296–303. PMID 6192815. doi:10.1016/0006-291x(83)91627-3.
- ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 "Mouse MPO EasyTestTM ELISA Kit" (PDF). Arquivado dende o orixinal (PDF) o 03 de marzo de 2016. Consultado o 2015-08-06.
- ↑ Mathy-Hartert M, Bourgeois E, Grülke S, Deby-Dupont G, Caudron I, Deby C, Lamy M, Serteyn D (Apr 1998). "Purification of myeloperoxidase from equine polymorphonuclear leucocytes". Canadian Journal of Veterinary Research 62 (2): 127–32. PMC 1189459. PMID 9553712.
- ↑ 6,0 6,1 Davies MJ (Jan 2011). "Myeloperoxidase-derived oxidation: mechanisms of biological damage and its prevention". Journal of Clinical Biochemistry and Nutrition 48 (1): 8–19. PMC 3022070. PMID 21297906. doi:10.3164/jcbn.11-006FR.
- ↑ Shin K, Hayasawa H, Lönnerdal B (Mar 2001). "Mutations affecting the calcium-binding site of myeloperoxidase and lactoperoxidase". Biochemical and Biophysical Research Communications 281 (4): 1024–9. PMID 11237766. doi:10.1006/bbrc.2001.4448.
- ↑ Heinecke JW, Li W, Francis GA, Goldstein JA (Jun 1993). "Tyrosyl radical generated by myeloperoxidase catalyzes the oxidative cross-linking of proteins". The Journal of Clinical Investigation 91 (6): 2866–72. PMC 443356. PMID 8390491. doi:10.1172/JCI116531.
- ↑ Hampton MB, Kettle AJ, Winterbourn CC (Nov 1998). "Inside the neutrophil phagosome: oxidants, myeloperoxidase, and bacterial killing". Blood 92 (9): 3007–17. PMID 9787133. doi:10.1182/blood.V92.9.3007.
- ↑ Shao B, Oda MN, Oram JF, Heinecke JW (Mar 2010). "Myeloperoxidase: an oxidative pathway for generating dysfunctional high-density lipoprotein". Chemical Research in Toxicology 23 (3): 447–54. PMC 2838938. PMID 20043647. doi:10.1021/tx9003775.
- ↑ Kutter D, Devaquet P, Vanderstocken G, Paulus JM, Marchal V, Gothot A (2000). "Consequences of total and subtotal myeloperoxidase deficiency: risk or benefit ?". Acta Haematologica 104 (1): 10–5. PMID 11111115. doi:10.1159/000041062.
- ↑ Flint SM, McKinney EF, Smith KG (Mar 2015). "Emerging concepts in the pathogenesis of antineutrophil cytoplasmic antibody-associated vasculitis". Current Opinion in Rheumatology 27 (2): 197–203. PMID 25629443. doi:10.1097/BOR.0000000000000145.
- ↑ Zhang R, Brennan ML, Fu X, Aviles RJ, Pearce GL, Penn MS, Topol EJ, Sprecher DL, Hazen SL (Nov 2001). "Association between myeloperoxidase levels and risk of coronary artery disease". JAMA 286 (17): 2136–42. PMID 11694155. doi:10.1001/jama.286.17.2136.
- ↑ 14,0 14,1 Heslop CL, Frohlich JJ, Hill JS (Mar 2010). "Myeloperoxidase and C-reactive protein have combined utility for long-term prediction of cardiovascular mortality after coronary angiography". Journal of the American College of Cardiology 55 (11): 1102–9. PMID 20223364. doi:10.1016/j.jacc.2009.11.050.
- ↑ Nicholls SJ, Hazen SL (Jun 2005). "Myeloperoxidase and cardiovascular disease". Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology 25 (6): 1102–11. PMID 15790935. doi:10.1161/01.ATV.0000163262.83456.6d.
- ↑ Lau D, Baldus S (Jul 2006). "Myeloperoxidase and its contributory role in inflammatory vascular disease". Pharmacology & Therapeutics 111 (1): 16–26. PMID 16476484. doi:10.1016/j.pharmthera.2005.06.023.
- ↑ Brennan ML, Penn MS, Van Lente F, Nambi V, Shishehbor MH, Aviles RJ, Goormastic M, Pepoy ML, McErlean ES, Topol EJ, Nissen SE, Hazen SL (Oct 2003). "Prognostic value of myeloperoxidase in patients with chest pain". The New England Journal of Medicine 349 (17): 1595–604. PMID 14573731. doi:10.1056/NEJMoa035003.
- ↑ Leong A S-Y, Cooper K, Leong, FJ W-M (2003). Manual of Diagnostic Antibodies for Immunohistology. London: Greenwich Medical Media. pp. 325–326. ISBN 1-84110-100-1.
- ↑ Csernok E, Moosig F (Aug 2014). "Current and emerging techniques for ANCA detection in vasculitis". Nature Reviews. Rheumatology 10 (8): 494–501. PMID 24890776. doi:10.1038/nrrheum.2014.78.
- ↑ Kagan VE, Konduru NV, Feng W, Allen BL, Conroy J, Volkov Y, Vlasova II, Belikova NA, Yanamala N, Kapralov A, Tyurina YY, Shi J, Kisin ER, Murray AR, Franks J, Stolz D, Gou P, Klein-Seetharaman J, Fadeel B, Star A, Shvedova AA (May 2010). "Carbon nanotubes degraded by neutrophil myeloperoxidase induce less pulmonary inflammation". Nature Nanotechnology 5 (5): 354–9. PMC 6714564. PMID 20364135. doi:10.1038/nnano.2010.44. Resumo divulgativo – popsci.com.
- ↑ Kettle AJ, Gedye CA, Winterbourn CC (Jan 1997). "Mechanism of inactivation of myeloperoxidase by 4-aminobenzoic acid hydrazide". The Biochemical Journal. 321 321 (2): 503–8. PMC 1218097. PMID 9020887. doi:10.1042/bj3210503.