إن الميلوبيروكسيديز هو بروتين دم مع نشاط إنزيم أوكسيريدوكتاز الذي يعمل في خلايا أخرى غير جهاز المناعة لمكافحة غزو الكائنات الحية الدقيقة والعمليات الخلوية الأخرى.
يوجد بيروكسيداز الليزوزومات هذا في الخلايا الحبيبية والوحيدات في الثدييات ويمارس وظائف في نظام مبيد الميكروبات المعتمد على بيروكسيد الهيدروجين ، ويشكل جزءًا من مكونات الاستجابة المناعية الفطرية.
تمثيل بنية إنزيم Myeloperoxidase (المصدر: جواهر سواميناثان وموظفو MSD في المعهد الأوروبي للمعلومات الحيوية عبر ويكيميديا كومنز)
تم وصفه لأول مرة من قبل Agner ، الذي صاغ المصطلح الأولي "Green peroxidase" ، لأنه إنزيم ذو لون أخضر مميز.
بعد مرور بعض الوقت ، تم تغيير اسمها إلى myeloperoxidase ، لأنها سمة إنزيمية للخلايا التي تنتمي إلى الأنساب النخاعية من نخاع العظم والموجودة في الأنسجة الضامة المختلفة لجسم بعض الحيوانات.
بالإضافة إلى وظائفها في الجهاز المناعي لمكافحة غزو الكائنات الحية الدقيقة ، تتسبب نواتج التفاعلات التي يحفزها الميلوبيروكسيديز في تلف الأنسجة أثناء التفاعلات الالتهابية المختلفة.
ارتبط نشاطه أيضًا بتطور بعض أمراض القلب والأوعية الدموية وأثناء مراحل بدء عمليات تصلب الشرايين وانتشارها ومضاعفاتها ، والتي يتم استغلالها في التشخيص والتدخل العلاجي لهذه الأمراض.
مميزات
تعتمد الوظيفة التحفيزية للميلوبيروكسيديز على أكسدة إلكترونين من Cl- أيون ، لتحقيق تكوين HOCl أو حمض هيبوكلوروس الذي يكون سامًا ويمكن أن يكون مميتًا عند ابتلاعه بواسطة الكائنات الحية.
هذا الإنزيم موجود بكثرة بشكل خاص في الحبيبات الأولية اللازوردية في سيتوبلازم الكريات البيض متعددة الأشكال ، حيث يمثل أكثر من 3 ٪ من وزن هذه الخلايا. يوجد أيضًا في حيدات الإنسان ، ولكن ليس في الضامة الأنسجة.
يتم ترميز مييلوبيروكسيديز بواسطة الجين 2200 زوج أساسي (2.2 كيلو بايت) ، وهو المسؤول عن تخليق 745 من بقايا الحمض الأميني الببتيد.
في البشر ، يقع هذا الجين على الكروموسوم 17 ، في المنطقة 12-23 من الذراع الطويلة ، ويحتوي على 12 إكسونات و 11 إنترون.
يحدث تخليق هذا البروتين في مرحلة الخلايا النخاعية من التمايز بين خلايا سلالة النخاع الشوكي وتحدث معالجته اللاحقة للترجمة بين الشبكة الإندوبلازمية ومركب جولجي وغشاء البلازما.
يحدث دمج مجموعة الهيم الاصطناعية بشكل مستقل عن المعالجة اللاحقة للبروتين السلائف غير النشط.
بناء
يتم تصنيع الميلوبيروكسيديز كبروتين سلف غليكوزيلاتي (مع أجزاء كربوهيدراتية) بحوالي 90 كيلو دالتون. يتم شق هذا لاحقًا لتشكيل سلسلتين: ثقيل (55-60 كيلو دالتون) وخفيف (10-15 كيلو دالتون).
يتكون البروتين الناضج من سلسلتين ثقيلتين وسلاسل خفيفة ، مكونة من 120 إلى 160 كيلو دالتون رباعي ، مع مجموعتين صناعيتين متطابقتين في كل رباعي.
يبلغ طول السلسلة الثقيلة 467 حمضًا أمينيًا وتقع عند الطرف C للبروتين ، بينما تتكون السلسلة الخفيفة من 108 بقايا.
في الكريات البيض متعددة الأشكال ، تم وصف ما لا يقل عن ثلاثة أشكال إسوية من هذا الإنزيم ، والمعروفة باسم الأول والثاني والثالث ، وفي HL-60 خلايا الورم النخاعي (الخلايا السليفة) تم وصف أربعة ، تسمى IA و IB و II و III.
تحتوي أنواع myeloperoxidases متعددة الأشكال الأول والثاني والثالث على أوزان جزيئية تبلغ 120 و 115 و 110 كيلو دالتون على التوالي ، ولا يختلف تكوين الأحماض الأمينية بشكل كبير. تحتوي على نسبة عالية من بقايا الأسبارتات والغلوتامات والليوسين والبرولين ، بالإضافة إلى السكر الأميني N-acetylglucosamine في جزء السكاريد.
تحتوي المجموعة الاصطناعية لهذه الإنزيمات على ذرات حديد ويختلف محتوى هذا المعدن تبعًا لأنواع الحيوانات المدروسة. يُعتقد أن هذه المجموعة مرتبطة تساهميًا بالوحدات الفرعية الثقيلة للهيكل ، وهو أمر مهم للنشاط الإنزيمي.
المميزات
يعتبر الميلوبيروكسيديز جزءًا مما يُعرف باسم "نظام الميلوبيروكسيديز" ، ويعمل أثناء البلعمة للكائنات الدقيقة الغازية ، والتي تصاحبها تفاعلات أكسدة مختلفة ، لأنها جزء من فجوات بلعمية.
يشارك نظام myeloperoxidase هذا في القضاء على البكتيريا والفيروسات والطفيليات والفطريات.
مكونات النظام هي إنزيم ميلوبيروكسيديز ، بيروكسيد الهيدروجين ، وعامل مؤكسد مثل الهاليد. يتم إنتاج بيروكسيد الهيدروجين أثناء التنفس من خلال الأنيونات الفائقة الوسيطة.
هذا البيروكسيد قادر على التفاعل مع myeloperoxidase لتشكيل ما يعرف بالمركب I ، والذي يمكنه "مهاجمة" هاليدات مختلفة. عندما يتفاعل المركب I مع الجزيئات الأخرى المانحة للإلكترون ، فإنه يصبح المركب II ، لكن المركب II غير قادر على التفاعل مع الهاليدات.
يمكن أن تكون الهاليدات التي يستخدمها المركب الأول عبارة عن كلوريدات وبروميدات ويوديد وثيوسيانات هاليد الزائفة ؛ الأكثر شيوعًا بواسطة هذه الإنزيمات ، وفقًا للتجارب التي أجريت في الجسم الحي ، هي الكلوريدات التي ، بمجرد معالجتها بواسطة myeloperoxidase ، تتحول إلى حمض هيبوكلوروس ومشتقات أخرى ، وهي جزيئات قوية "مبيد للجراثيم".
التفاعلات الأخرى التي يتم تحفيزها بواسطة نفس الإنزيم تنتج جذور الهيدروكسيل الحرة ، ذرات الأكسجين "المفردة" ، والتي ليست أكثر من ذرات الأكسجين في حالة الإثارة ، والأوزون (O3) ، وكلها ذات أنشطة مبيدة للجراثيم.
في تطور الأمراض
يشارك إنزيم ميلوبيروكسيديز في تعزيز وانتشار تصلب الشرايين ، لأنه يضخم القدرة المؤكسدة لبيروكسيد الهيدروجين عن طريق إنتاج مؤكسدات قوية قادرة على التأثير على المركبات الفينولية المختلفة.
تشارك هذه الأنواع التفاعلية في ظهور آفات الأنسجة التي تحدث أثناء مجموعة متنوعة من الحالات الالتهابية.
تستخدم الزيادة في المستويات الجهازية لهذا الإنزيم كمؤشر تشخيصي لوجود أمراض الشريان التاجي وأمراض القلب الهامة الأخرى.
بالإضافة إلى علاقته ببعض أمراض القلب ، فإن العيوب في الميلوبيروكسيديز تترجم أيضًا إلى حالات مرضية مناعية ، حيث يمكن أن تؤدي العيوب في نشاطها القاتل للجراثيم إلى التهابات جهازية خطيرة وحادة.
المراجع
- Kimura، S.، & Ikeda-saito، M. (1988). إن الإنزيم المايلوبيروكسيديز البشري وبيروكسيداز الغدة الدرقية ، وهما إنزيمان لهما وظائف فسيولوجية منفصلة ومتميزة ، هما عضوان مرتبطان تطوريًا من نفس عائلة الجينات. البروتينات: التركيب والوظيفة والمعلوماتية الحيوية ، 3 ، 113-120.
- Klebanoff ، SJ (1999). مييلوبيروكسيديز. أنظمة مضادات الميكروبات البلعمية ، 111 (5) ، 383-389.
- Klebanoff ، SJ (2005). الميلوبيروكسيديز: الصديق والعدو. مجلة بيولوجيا الكريات البيض ، 77 ، 598-625.
- كوفلر ، ب. ، رانيارد ، جيه ، وبيرتشيك ، إم (1985). Myeloperoxidase: هيكله والتعبير عنه أثناء التمايز النخاعي. الدم ، 65 (2) ، 484-491.
- نيكولز ، إس جيه ، هازن ، إس إل ، نيكولز ، إس جي ، هازن ، إس إل (2005). Myeloperoxidase وأمراض القلب والأوعية الدموية. تصلب الشرايين والتخثر وبيولوجيا الأوعية الدموية ، 25 ، 1102-1111.
- توبلير ، إيه ، وكوفر ، إتش بي (1991). Myeloperoxidase: التوطين والبنية والوظيفة. في الكيمياء الحيوية لخلايا الدم (ص 255 - 288). نيويورك: الصحافة الكاملة.