Омега-окисление - Omega oxidation

Омега-окисление (ω-окисление) - это процесс метаболизм жирных кислот у некоторых видов животных. Это альтернативный путь к бета-окисление что, вместо того чтобы вовлекать β-углерод, происходит окисление ω углерода (углерод, наиболее удаленный от карбоксильная группа жирной кислоты). Этот процесс обычно является второстепенным катаболическим путем для жирных кислот со средней длиной цепи (10-12 атомов углерода), но становится более важным, когда β-окисление является дефектным.

У позвоночных ферменты окисления ω расположены в гладкая ER из печень и почка ячейки, а не в митохондрии как с β-окислением. Шаги процесса следующие:

Тип реакцииФерментОписаниеРеакция
Гидроксилированиеоксидаза со смешанной функциейПервый шаг вводит гидроксильная группа на ω-углерод. Кислород для группы поступает из молекулярного кислорода в сложной реакции, проводимой некоторыми членами подсемейств CYP4A и CYP4F, а именно: CYP4A11, CYP4F2, и CYP4F3 или двумя другими ферментами CYP450, CYP2U1 и CYP4Z1, что включает цитохром P450 и донор электронов НАДФН (видеть Омега-гидроксилаза цитохрома P450 ).Омега-окисление 1.svg
ОкислениеалкогольдегидрогеназаСледующий шаг - это окисление гидроксильной группы к альдегид от NAD+.Омега-окисление 2.svg
ОкислениеальдегиддегидрогеназаТретий шаг - это окисление альдегидной группы до карбоновая кислота от NAD+. Продуктом этой стадии является жирная кислота с карбоксильной группой на каждом конце.Омега-окисление 3.svg

После этих трех шагов любой конец жирной кислоты может быть присоединен к коэнзим А. Затем молекула может войти в митохондрию и подвергнуться β-окислению. Конечные продукты после последовательного окисления включают: Янтарная кислота, который может войти в цикл лимонной кислоты, и адипиновая кислота.

Первая стадия ω-окисления, то есть добавление гидроксильного остатка к омега-углероду ненасыщенных или насыщенных жирных кислот с короткой, промежуточной и длинной цепью, может служить для производства или инактивации сигнальных молекул. У людей подмножество Цитохром P450 (CYP450) микросома -связанные ω-гидроксилазы (называемые Омега-гидроксилазы цитохрома P450 ) метаболизировать арахидоновая кислота (также известный как эйкозатетраеновая кислота) до 20-гидроксиэйкозатетраеновой кислоты (20-HETE).[1] 20-HETE обладает рядом активностей в модельных системах на животных и клетках, например он сужает кровеносные сосуды, изменяет реабсорбцию почками соли и воды и способствует росту раковых клеток; генетические исследования на людях показывают, что 20-HETE способствует гипертония, инфаркт миокарда, и мозг Инсульт (видеть 20-гидроксиэйкозатетраеновая кислота ). Среди суперсемейства CYP450 члены подсемейств CYP4A и CYP4F, а именно: CYP4A11, CYP4F2, CYP4F3, считаются преобладающими ферментами цитохрома P450, ответственными в большинстве тканей за образование 20-HETE.[2][3][4] CYP2U1[5] и CYP4Z1[6] вносят вклад в продукцию 20-HETE в более ограниченном диапазоне тканей. Ω-оксидазы цитохрома, в том числе принадлежащие к подсемействам CYP4A и CYP4F, а также CYPU21, также ω-гидроксилируют и тем самым снижают активность различных метаболитов жирных кислот арахидоновой кислоты, включая LTB4, 5-HETE, 5-оксо-эйкозатетраеновая кислота, 12-НЕТЕ, и несколько простагландины которые участвуют в регуляции различных воспалительных, сосудистых и других реакций у животных и людей.[6][7] Эта инактивация, индуцированная гидроксилированием, может лежать в основе предполагаемой роли цитохромов в подавлении воспалительных реакций и сообщаемых ассоциаций некоторых CYP4F2 и CYP4F3. однонуклеотидные варианты с человеком болезнь Крона и Глютеновая болезнь, соответственно.[8][9][10]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Кроец Д.Л., Сюй Ф. (2005). «Регулирование и ингибирование омега-гидроксилаз арахидоновой кислоты и образования 20-HETE». Ежегодный обзор фармакологии и токсикологии. 45: 413–38. Дои:10.1146 / annurev.pharmtox.45.120403.100045. PMID  15822183.
  2. ^ Хупес С.Л., Гарсия В., Эдин М.Л., Шварцман М.Л., Зельдин, округ Колумбия (июль 2015 г.). «Сосудистые действия 20-НЕТЕ». Простагландины и другие липидные медиаторы. 120: 9–16. Дои:10.1016 / j.prostaglandins.2015.03.002. ЧВК  4575602. PMID  25813407.
  3. ^ Эдсон, К. З .; Ретти, А. Э. (2013). «Ферменты CYP4 как потенциальные мишени для лекарств: внимание к множественности ферментов, индукторам и ингибиторам, а также терапевтической модуляции активности синтазы 20-гидроксиэйкозатетраеновой кислоты (20-HETE) и ω-гидроксилазы жирных кислот». Актуальные темы медицинской химии. 13 (12): 1429–40. Дои:10.2174/15680266113139990110. ЧВК  4245146. PMID  23688133.
  4. ^ Ву, Чэн-Чиа; Гупта, Тануш; Гарсия, Виктор; Дин, Ян; Шварцман, Михал Л. (2014). «20-HETE и регулирование артериального давления». Кардиология в обзоре. 22 (1): 1–12. Дои:10.1097 / CRD.0b013e3182961659. ЧВК  4292790. PMID  23584425.
  5. ^ Chuang, S. S .; Helvig, C; Тайми, М; Ramshaw, H.A .; Collop, A.H .; Амад, М; White, J. A .; Петкович, М; Джонс, Дж; Корчак, Б (2004). «CYP2U1, новый цитохром P450, специфичный для тимуса и мозга человека, катализирует омега- и (омега-1) -гидроксилирование жирных кислот». Журнал биологической химии. 279 (8): 6305–14. Дои:10.1074 / jbc.M311830200. PMID  14660610.
  6. ^ а б Хардвик, Джеймс П. (2008). «Цитохром P450 омега-гидроксилаза (CYP4) участвует в метаболизме жирных кислот и метаболических заболеваниях». Биохимическая фармакология. 75 (12): 2263–75. Дои:10.1016 / j.bcp.2008.03.004. PMID  18433732.
  7. ^ Кикута, У; Kusunose, E; Сумимото, H; Мизуками, Й; Такешиге, К; Сакаки, ​​Т; Ябусаки, Y; Кусуносе, М. (1998). «Очистка и характеристика рекомбинантной омега-гидроксилазы нейтрофилов человека лейкотриен B4 (цитохром P450 4F3)». Архивы биохимии и биофизики. 355 (2): 201–5. Дои:10.1006 / abbi.1998.0724. PMID  9675028.
  8. ^ Curley, C. R .; Monsuur, A.J .; Wapenaar, M.C .; Rioux, J.D .; Вейменга, К. (2006). «Функциональный скрининг кандидатов на гены целиакии». Европейский журнал генетики человека. 14 (11): 1215–22. Дои:10.1038 / sj.ejhg.5201687. PMID  16835590.
  9. ^ Коркос, Лоран; Лукас, Даниэль; Ле Жосик-Коркос, Катрин; Дреано, Ивонн; Саймон, Бриджит; Пле-Готье, Эммануэль; Амет, Иоланда; Салаун, Жан-Пьер (2012). «Человеческий цитохром P450 4F3: структура, функции и перспективы». Метаболизм лекарств и лекарственные взаимодействия. 27 (2): 63–71. Дои:10.1515 / dmdi-2011-0037. PMID  22706230.
  10. ^ Костя, Ирина; Мак, Дэвид Р .; Lemaitre, Rozenn N .; Израиль, Давид; Марсил, Валери; Ахмад, Али; Амре, Девендра К. (2014). «Взаимодействие между соотношением диетических полиненасыщенных жирных кислот и генетическими факторами определяет предрасположенность к болезни Крона у детей». Гастроэнтерология. 146 (4): 929–31. Дои:10.1053 / j.gastro.2013.12.034. PMID  24406470.
  • Нельсон Д. Л. и Кокс М. М. (2005). Принципы биохимии Ленингера, 4-е издание. Нью-Йорк: В. Х. Фриман и компания, стр. 648–649. ISBN  0-7167-4339-6.

внешняя ссылка