peroksidaasit edustavat entsyymejä, jotka hajottavat vetyperoksidia tai orgaanisia peroksideja jokaisessa organismissa. Peroksidit ovat vahvoja solutoksiineja, joita tuotetaan lukuisissa biokemiallisissa hapetusreaktioissa. Tämä tekee peroksidaasista yhden tärkeimmistä hapettumisenestoaineista.
Mitä peroksidaasit ovat?
Peroksidaasit ovat entsyymejä, jotka useimmissa tapauksissa hajoavat myrkyllisen vetyperoksidin. Nämä entsyymit vähentävät myös orgaanisia peroksideja.
Näissä reaktioissa vastaava peroksidi vastaanottaa kaksi elektronia ja kaksi protonia alavaiheissa. Eli vetyatomien siirto tapahtuu. Peroksidin kahden happiatomin välinen sidos katkesi. Peroksidaaseihin sisältyvät katalaasi, sytokromi-c-peroksidaasi, kilpirauhasen peroksidaasi ja glutationiperoksidaasi. Vetyatomit ovat peräisin ns. Vedyn luovuttajista. Vetyperoksidit tai orgaaniset peroksidit ovat substraatteja, katalaasi on erityistapaus.
Kun kyse on katalaasista peroksidaasina, toinen vetyperoksidimolekyyli toimii vedyn luovuttajana. Joten se siirtää vetyatomeja. Kaksi vetyperoksidimolekyyliä tehdään kahdeksi vesimolekyyliksi ja yhdeksi happimolekyyliksi. Vetyperoksidin avulla sytokromi c-peroksidaasi hapettaa esimerkiksi sytokromi C: n ferroformin. Kilpirauhasen peroksidaasin avulla pelkistetään jodidi-ioni vetyperoksidin läsnä ollessa, joka muuttuu välittömästi aminohappotyrosiinin kanssa kilpirauhashormoneiksi.
Glutationiperoksidaasi on tärkeä peroksidaasi. Tämä katalysoi glutationin hapettumista vetyperoksidilla veden muodostuessa. Tämä tekee siitä yhden tärkeimmistä antioksidantteista kehossa.
Toiminto, vaikutukset ja tehtävät
Peroksidaasien tärkein tehtävä on hajottaa myrkylliset vetyperoksidit ja orgaaniset peroksidit organismissa. Peroksidit ovat erittäin aggressiivisia aineita, jotka voivat hapettaa helposti kehon omat biomolekyylit.
Monissa hapettavissa aineenvaihduntaprosesseissa ne esiintyvät usein metaboliiteina. Kun peroksidit hajoavat, vapautuu yleensä vetyperoksidia, joka hyökkää muihin endogeenisiin aineisiin. Vapaita radikaaleja muodostuu myös aina välituotteina peroksidien muuntamisessa. Vapaiden radikaalien vaikutuksen rajoittamiseksi peroksidit on siksi myös hajotettava. Katalaasi-entsyymi vastaa veden peroksidin suorasta hajoamisesta vedessä ja happessa. Glutationiperoksidaasi hapettaa glutationisulfidia ja samalla vähentää vetyperoksidia veteen. Glutationi on tripeptidi, joka on valmistettu glutamiinihaposta, kysteiinistä ja glysiinistä.
Maksassa antioksidanttina se on tärkein aine kehon vieroitusaineissa. Se hapetetaan prosessissa. Jos sitä käytetään uupumispisteeseen, voi ilmaantua akuuttia maksan vajaatoimintaa, koska aina tarpeellisia vieroitusreaktioita ei enää tapahdu. Seurauksena on, että glutationiperoksidaasi-entsyymillä on suuri merkitys solun suojauksen komponentina oksidatiivista stressiä vastaan. Tämän entsyymin puute voi johtaa arterioskleroosiin, kasvaimiin ja neurodegeneratiivisiin sairauksiin.
Kilpirauhasen peroksidaasi puolestaan rakentaa jodia kilpirauhashormoneihin jodidin hapettumisen kautta. Tässäkin myös vetyatomeja siirretään tyrosiinista vetyperoksidiin jodidi-ionin hapettumisen aikana. Kilpirauhashormonit ja vesi muodostuvat prosessissa.
Koulutus, esiintyminen, ominaisuudet ja optimaaliset arvot
Peroksidaasit sijaitsevat pääasiassa solun peroksisomeissa. Peroksisomit ovat kalvojen kanssa suljettuja soluorganelleja, joissa aggressiiviset peroksidit hajoavat. Näiden reaktioiden on tapahduttava erillään muusta solualueesta, koska ne voivat olla vaarallisia koko solulle. Peroksisomit sisältävät peroksidaaseja, jotka hajottavat siellä vetyperoksidin ja muut peroksidit, joita solun sytoplasma ei häiritse.
Peroksisomien lukumäärä ja koko sekä niiden proteiinipitoisuus riippuvat solutyypistä. Mitä enemmän vieroitusreaktioita on tapahduttava, sitä suurempi rakkuloiden määrä ja tilavuus. Peroksisomit sisältävät noin 60 oksidaasia ja monoksigenaasia, jotka katalysoivat rasvahappojen ja muiden aineiden hajoamista lisäämällä happea. Tämä luo myös peroksideja erityisen reaktiivisina välituotteina, jotka on siksi hajotettava peroksidaasien avulla.
Sairaudet ja häiriöt
Vetyperoksidilla välituotteena, pääasiassa rasvojen hapettavassa hajoamisessa, on suuri vaikutus organismiin. Sillä on itsessään hapettava vaikutus ja se voi vahingoittaa kehoa. Siksi peroksidaaseilla on erittäin tärkeä rooli, etenkin oksidatiivisen stressin suhteen.
Antioksidantteina erityisesti glutationiperoksidaasit ovat osa solun puolustusjärjestelmää. Glutationiperoksidaasit ovat rakennettu glutationista. Ne ovat riippuvaisia seleenistä kofaktorina. Glutationi on tripeptidi, joka koostuu glutamiinihaposta, kysteiinistä ja glysiinistä.Seleeni sitoutuu entsyymien kysteiiniin, ja seleenikysteiini on entsyymin reaktiivinen keskus. Vika tai glutatioperoksididaasin puute voi johtaa vakaviin terveysongelmiin. Tämä puutos johtuu usein seleenin puutteesta. Tämä rajoittaa entsyymin toimintaa. Erityisesti joillakin Kiinan alueilla, joilla maaperä on erittäin heikko seleeni, esiintyy ns. Keshanin oireyhtymä (nimetty Keshanin alueen mukaan).
Tauti ilmenee sydänongelmina, kuten sydämen rytmihäiriöt, sydämen vajaatoiminta tai jopa kardiogeeninen sokki. Glutationiperoksidaasit syntyvät glutationista. Tätä löytyy etenkin maksasta ja sitä tuotetaan jatkuvasti kehossa. Kuitenkin, kun peroksidipitoisuuksia on suurempi, glutationi kuluu hapetuksella erittäin nopeasti. Tämä voi tapahtua nopeasti fyysisen toiminnan, emotionaalisen stressin tai infektioiden kanssa. Epäterveellinen elämäntapa, huono ruokavalio, ympäristömyrkyt, alkoholi, tupakansavu ja paljon muuta voivat myös johtaa glutationin puutteeseen.
Tämä vajaus ilmenee heikentyneessä immuunijärjestelmässä ja maksan ylikuormituksessa. Jos terveysvalitukset eivät ole vielä muuttuneet kroonisiksi, elintapojen muutos johtaa nopeasti paranemiseen, koska glutationi muodostuu nopeasti uudelleen.
