Lysyylioksidaasi

Lysyylioksidaasi on sidekudoksen entsyymi, jolla on katalyyttisiä tehtäviä ja joka edistää kollageenin ja elastiinin silloittumista. Entsyymillä on stabiloiva vaikutus sidekudokseen suorittamalla oksidatiivinen deaminaatio ja siten luomalla perusolosuhteet silloittumiseen. Cutis laxassa lysyylioksidaasin aktiivisuus heikkenee.

Mikä on lyysyylioksidaasi?

Ihmiskehossa on erilaisia ​​entsyymejä, joilla kaikilla on katalyyttinen aktiivisuus. Entsyymit mahdollistavat reaktiot ihmiskehossa tai kiihdyttävät niitä. Lysyylioksidaasi on entsyymi, jota löytyy ihmisen sidekudoksesta. Sitä kutsutaan myös proteiini lysiini 6 -oksidaasiksi ja sitä esiintyy pääasiassa sidekudoksen solunulkoisessa tilassa.

Entsyymin katalyyttinen aktiivisuus liittyy tässä tapauksessa silloittumiseen kollageenin ja elastiinin välillä. Lysyylioksidaasi stabiloi kaksi proteiinia mekaanisella tavalla ja mahdollistaa siten reaktiivisen yhteyden. Lysyylioksidaasia ei löydy vain ihmiskehosta. Muut selkärankaiset on myös varustettu entsyymillä. Lysyylioksidaasia pidetään sidekudoksen stabiloijana. Entsyymin puute johtaa cutis laxan kliiniseen kuvaan, sidekudoksen vakavaan ja perinnölliseen heikkouteen.

Toiminto, vaikutukset ja tehtävät

Lysyylioksidaasi hoitaa tärkeitä tehtäviä solunulkoisessa tilassa yksittäisten kollageenimolekyylien välisessä ristisidoksessa. Ihmiskehossa kollageenilla on tärkeä rooli proteiineissa, noin 30 prosenttia kokonaisproteiinimassasta.

Kollageeni on yleisin proteiini. Se on rakenne- ja rakennusproteiini, joka muodostaa monia kehon osia, kuten sidekudosta, luita, hampaita, rustoa, jänteitä, nivelsiteitä ja ihoa. Lysyylioksidaasi tukee kollageenin sitoutumista karbonyyliryhmiin ja edistää siten mainittujen kehon komponenttien stabiilisuutta. Sillä on katalyyttinen aktiivisuus karbonyyliryhmien tuottamiseksi, jotka muodostavat kovalenttiset ristisidokset kollageeneihin aldolikondensaatioissa. Lysyylioksidaasin katalyyttinen tehtävä on siksi valmistautua fibrillien muodostumiseen. Entsyymi luo kaikki kemialliset olosuhteet, jotka ovat välttämättömiä muodostumiseen.

Fibrillejä pidetään kuitukuiduina. Ne vastaavat ohuita ja kuituisia kehon osia ja niitä esiintyy kasvisoluissa, ihmisen lihaksissa ja sidekudoksessa. Lysyylioksidaasin tehtävä tässä yhteydessä on olennaisesti lysyylitähteiden oksidatiivinen deaminaatio. Kemiassa deaminaatio on aminoryhmien kemiallinen halkaisu ammoniumioneina tai ammoniakkina. Oksidatiivinen deaminaatio halkaisee aminohapon L-glutamaatin aminoryhmät vedystä ja hapettaa ne iminoryhmiksi siirtämällä vetyä NAD + tai NADP +.

Tätä seuraa iminoryhmien hydrolyyttinen pilkkominen ammoniumioneina, mikä liittyy a-ketohapon muodostumiseen. Deaminointi vastaa ensimmäistä vaihetta aminohappojen biokemiallisessa hajoamisessa, mikä tapahtuu nisäkkäillä pääasiassa maksassa. Deaminaation aikana muodostunut ammoniumioni muuttuu ureaksi. Lysyylioksidaasin deaminaatioprosessit synnyttävät aldehydiryhmiä, jotka muiden lysyylitähteiden yksittäisten aminoryhmien kanssa luovat ns. Schiffin emäksiä ja voivat siten muodostaa stabiloivia ristisidoksia kollageeniin.

Koulutus, esiintyminen, ominaisuudet ja optimaaliset arvot

Lysyylioksidaasia DNA: ssa koodaa LOX-geeni, joka ihmisillä sijaitsee kromosomissa 5 geenilokuksissa q23.3 - q31.2. Geenituote ei ole entsyymin lopullinen muoto. Tuote ei ole valmis lysyylioksidaasi, vaan edeltäjämuoto, jonka translaation jälkeen moolimassa on 47 kDa.

Glykosylaatio tapahtuu lisäkurssilla. Tämän prosessin aikana myöhemmän entsyymin moolimassa kasvaa 50 kDa: iin ja lysyylioksidaasin edeltäjämuoto erittyy solunulkoiseen tilaan. Erittymisen jälkeen pre-lysyylioksidaasi prosessoidaan edelleen. Aine jakautuu solunulkoiseen tilaan. Proteiini 1 on vastuussa jakautumisesta kahteen fragmenttiin. Tällä tavoin tuotetaan toisaalta 32 kDa: n lyyylioksidaasi. Toisaalta syntyy jäännösaine, joka tässä tapauksessa vastaa polypeptidiä.

Sairaudet ja häiriöt

Lysyylioksidaasin geneettiset viat voivat aiheuttaa cutix-laxen kliinisen kuvan. Tätä tautia kutsutaan myös dermatochalasikseksi ja se viittaa ryhmään usein ikään liittyviä sidekudoksen heikkouksia, joita useimmissa tapauksissa havaitaan perheen kertyessä.

Kaikille dermatochalasis-ilmiöille on yhteinen piirre roikkuva ja joustamaton iho, joka usein roikkuu suurissa taiteissa kehon eri osissa. Suurin osa kärsineistä näyttää muutoksilta vanhemmilta kuin he ovat. Sairaudet johtuvat muun muassa geneettisistä mutaatioista. Tässä yhteydessä puhutaan cutis laxa -oireyhtymästä. Tauti voi esiintyä autosomaalisissa taantuvissa, autosomaalisissa hallitsevissa ja x-kromosomaalisissa muodoissa. Useissa tapauksissa cutis laxa -oireyhtymä liittyy muihin poikkeavuuksiin, ja jos esimerkiksi elimet ovat mukana, se voi olla tappava.

ARCL1 vastaa autosomaalisesti recessiivisen tyypin 1 cutis laxaa ja sen katsotaan olevan vakavain muoto, joka tietyissä olosuhteissa voi johtaa hengenvaarallisiin komplikaatioihin. ARCL1A-muoto liitetään FBLN5-geenin mutaatioihin lokuksessa 14q32.12. Tyyppi ARCL1B liittyy mutaatioihin EFEMP2-geenissä lokuksessa 11q13.1 ja variantti ARCL1C vastaa cutis laxaa ja siihen liittyviä keuhko-, maha-suolikanavan ja virtsateiden poikkeavuuksia, jotka johtuvat LTBP4-geenin mutaatioista lokuksessa 19q13.2.

Mainittujen geenien mutaatiot johtavat lyksyylioksidaasin aktiivisuuteen keskimääräistä alle. Entsyymin vähentyneen aktiivisuuden vuoksi syntyy riittämättömiä ristisidoksia. Potilaan sidekudos ei ole riittävän vakaana.