Aldehyde oxidase

Các Aldehyde oxidase là một loại enzyme phân hủy andehit ở động vật có xương sống. Nó có thể được tìm thấy trong các mô khác nhau của động vật có vú và con người. Chức năng chính xác của aldehyde oxidase vẫn chưa được biết.

Aldehyde oxidase là gì?

Aldehyde oxidase (AOX1) giúp phân hủy aldehyde trong cơ thể bằng enzym. Tuy nhiên, người ta thấy rằng nó cũng phân hủy nicotin thành cotinine. Một nguyên tử oxy được xây dựng trong nicotin không có oxy để tạo thành cấu trúc aldehyde.

Do thực tế này, aldehyde oxidase cũng rất quan trọng đối với quá trình chuyển hóa tryptophan và đồng thời đối với quá trình chuyển hóa sinh học. Nó chủ yếu được tìm thấy trong dịch bào của tế bào gan, tuyến tụy, phổi, cơ xương hoặc tế bào mỡ. Cofactor molypden rất quan trọng đối với hoạt động của enzym. Chỉ có một gen AOX trong DNA của người có thể mã hóa một loại enzyme chức năng. Một số gen AOX đang hoạt động ở các động vật có xương sống khác. Aldehyde oxidase rất giống và liên quan đến enzyme xanthine dehydrogenase.

Cả hai enzym đều có thể chuyển hóa hypoxanthine thành xanthine bằng cách hấp thụ một nguyên tử oxy và một phân tử nước. Tuy nhiên, quá trình chuyển đổi xanthine thành axit uric chỉ diễn ra thông qua xanthine hydrogenase (xanthine oxidase). Aldehyde oxidase bao gồm 1338 axit amin. Molybdopterin, FAD và 2 (2Fe2S) đóng vai trò là đồng yếu tố cho hiệu quả của chúng. Phản ứng đã được đặc trưng bởi tên gọi đặc trưng cho sự chuyển đổi của andehit khi thêm oxy và nước thành axit cacboxylic và hydro peroxit.

Chức năng, tác dụng và nhiệm vụ

Enzyme aldehyde oxidase xúc tác một số phản ứng. Phần lớn, nó có nhiệm vụ chuyển hóa andehit thành axit cacboxylic với sự bổ sung của oxy và nước. Nói chung, aldehyde oxidase làm trung gian cho việc bổ sung nguyên tử oxy vào chất nền.

Trong số những thứ khác, nó cũng xúc tác quá trình chuyển đổi nicotine thành conitin. Do đó, nó cũng đóng một vai trò chính trong chuyển đổi sinh học và chuyển hóa tryptophan. Molypden luôn được yêu cầu như một đồng yếu tố trong các phản ứng này. Là một phần của quá trình chuyển đổi sinh học, nó chuyển đổi xenobiotics với các nhóm aldehyde thành các axit cacboxylic tương ứng trong phản ứng giai đoạn I. Trong phản ứng giai đoạn II, axit glucuronic được gắn vào nhóm cacboxyl để tăng khả năng hòa tan trong nước nhằm đẩy phân tử lạ ra khỏi cơ thể.

Về mặt cấu trúc và hóa học, aldehyde oxidase có liên quan chặt chẽ với enzyme tương đồng xanthine hydrogenase (xanthine oxidase). Tuy nhiên, người ta không biết tại sao quá trình chuyển đổi xanthine thành axit uric với việc bổ sung oxy và nước chỉ được xúc tác bởi xanthine oxidase. Quá trình chuyển đổi hypoxanthine thành xanthine vẫn được xúc tác bởi cả hai enzym. Hơn nữa, aldehyde oxidase cũng chịu trách nhiệm về adipogenesis (sinh sản của các tế bào mỡ).

Nó kích thích tiết hormone adiponectin trong mô. Adiponectin, đến lượt nó, làm tăng hiệu quả của insulin. Trong tế bào gan, đến lượt nó, adiponectin lại ức chế sự giải phóng aldehyde oxidase. Sự thiếu hụt aldehyde oxidase (AOX1) cũng ức chế xuất khẩu lipid từ tế bào. Chức năng chính xác của aldehyde oxidase vẫn chưa được hiểu đầy đủ.

Giáo dục, sự xuất hiện, thuộc tính và giá trị tối ưu

Aldehyde oxidase chủ yếu được tìm thấy trong tế bào chất của tế bào gan. Tuy nhiên, nó cũng được tìm thấy trong các tế bào mỡ, mô phổi, cơ xương và tuyến tụy. Nó từng bị nhầm lẫn với xanthine oxidase tương đồng.

Cả hai enzym đều có cấu trúc tương tự nhau. Tuy nhiên, chúng đôi khi xúc tác các phản ứng khác nhau. Cả hai enzym đều cần các đồng yếu tố giống nhau cho chức năng của chúng. Đây là molybdopterin, FAD và 2 (2Fe2S). Tuy nhiên, aldehyde oxidase không chỉ phân hủy andehit mà còn chịu trách nhiệm cho quá trình oxy hóa các hợp chất dị vòng N như nicotin thành cotinine.

Bệnh & Rối loạn

Cùng với xanthine dehydrogenase (xanthine oxidase) và sulfite oxidase, aldehyde oxidase phụ thuộc vào cofactor molypden. Molypden được xây dựng thành molybdopterin như một nguyên tử phức tạp và tạo thành đồng yếu tố molypden. Trong trường hợp thiếu molypden, ba enzym này hoạt động kém.

Xanthine dehydrogenase xúc tác sự phân hủy xanthine thành axit uric. Enzyme aldehyde oxidase chỉ tham gia một phần vào quá trình này, ví dụ như khi hypoxanthine bị phân hủy thành xanthine. Ở đây nó thậm chí còn cạnh tranh với xanthine oxidase. Do đó không có sự thiếu hụt aldehyde oxidase cô lập. Tuy nhiên, aldehyde oxidase hỗ trợ quá trình phân hủy catecholamine. Sulfite oxidase chịu trách nhiệm phân hủy các axit amin chứa lưu huỳnh như cysteine, taurine hoặc methionine. Nếu thiếu enzym này, sulfit không còn chuyển hóa thành sulfat. Do cofactor molypden, ba loại enzym này thường bị thiếu hụt chung.

Tất nhiên, các khuyết tật do đột biến là có thể xảy ra đối với từng loại enzym này. Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có hình ảnh lâm sàng nào về sự thiếu hụt aldehyde oxidase cụ thể. Sự thiếu hụt molypden gây ra bởi một chế độ ăn uống không cân bằng là rất hiếm. Tuy nhiên, điều này có thể xảy ra với chế độ dinh dưỡng qua đường tĩnh mạch có ít molypden trong hơn sáu tháng. Trong những trường hợp này, thường gặp phải tình trạng thở nhanh, nhịp tim nhanh, đau đầu dữ dội, buồn nôn, nôn, chướng mặt trung tâm hoặc hôn mê. Hơn nữa, có một số loại axit amin không dung nạp. Nồng độ sulfit tăng cao được tìm thấy trong nước tiểu, trong khi giá trị axit uric giảm được tìm thấy trong máu.

Nếu tình trạng thiếu molypden kéo dài, nó có thể dẫn đến các vấn đề về phân hủy các axit amin chứa lưu huỳnh, dị ứng sulfit, rụng tóc, nồng độ axit uric trong máu thấp và các vấn đề về khả năng sinh sản. Tuy nhiên, hầu hết các triệu chứng là do thiếu hụt sulfite oxidase và xanthine dehydrogenase. Nhịp tim nhanh có thể là do tăng nồng độ adrenaline hoặc noradrenaline (catecholamine), vì sự phân hủy của chúng bị trì hoãn do thiếu aldehyde oxidase. Sự thiếu hụt molypden có thể do chế độ ăn quá ít molypden và do các bệnh viêm ruột như bệnh Crohn kèm theo chứng kém hấp thu thức ăn.

Sự thiếu hụt cofactor molypden di truyền do suy giảm tổng hợp molybdopterin sẽ gây tử vong nếu cả ba enzym này đều thất bại mà không được điều trị.