A Aldehid-oxidáz egy enzim, amely lebontja az aldehideket a gerincesekben. Megtalálható emlősök és emberek különféle szöveteiben. Az aldehid-oxidáz pontos funkciója még nem ismert.
Mi az aldehid-oxidáz?
Az aldehid-oxidáz (AOX1) segíti az aldehidek enzimes lebontását a testben. Megállapítást nyert, hogy a nikotint kotininné is bontja. Az oxigén-mentes nikotinba egy oxigénatom van beépítve, hogy aldehid szerkezetet képezzen.
Ennek következtében az aldehid-oxidáz szintén fontos szerepet játszik a triptofán anyagcserében és ugyanakkor a biotranszformációban is. Elsősorban a májsejtek, hasnyálmirigy, tüdő, vázizmok vagy zsírsejtek citoszoljában található meg. A kofaktor molibdén nagyon fontos az enzim aktivitása szempontjából. Az emberi DNS-ben csak egy AOX-gén található, amely egy funkcionális enzimet kódolhat. Számos AOX gén aktív más gerinces állatokban. Az aldehid-oxidáz nagyon hasonló és rokon a xantin-dehidrogenáz enzimmel.
Mindkét enzim képes átalakítani a hipoxantint xantinná, ha oxigénatomot és egy vízmolekulát vesz fel. A xantin húgysavvá történő átalakulása azonban csak a xantin-hidrogénáz (xantin-oxidáz) révén megy végbe. Az aldehid-oxidáz 1338 aminosavból áll. A molibdopterin, a FAD és a 2 (2Fe2S) kofaktorként szolgálnak hatékonyságuk szempontjából. A névvel már jellemezhető reakció az aldehidek oxigén és víz hozzáadásával karbonsavakké és hidrogén-peroxiddá történő átalakulását jellemzi.
Funkció, hatás és feladatok
Az aldehid-oxidáz enzim számos reakciót katalizál. Leginkább az aldehidek karbonsavakké történő átalakításáért felelős, oxigén és víz hozzáadásával. Az aldehid-oxidáz általában egy oxigénatom hozzáadását közvetíti a szubsztrátumhoz.
Egyebek mellett katalizálja a nikotin konitinné alakulását. Ezért fontos szerepet játszik a biotranszformációban és a triptofán anyagcserében. A molibdén mindig szükséges kofaktorként ezekben a reakciókban. A biotranszformáció részeként átalakítja a xenobiotikumokat aldehidcsoportokkal a megfelelő karbonsavakká az I. fázisú reakcióban. A II. Fázisú reakcióban a glükuronsavat a karboxilcsoportokhoz kapcsolják, hogy növeljék a vízben való oldhatóságot az idegen molekula kiürítéséhez a testből.
Szerkezetileg és kémiai szempontból az aldehid-oxidáz szorosan összefügg a xantin-hidrogénáz (xantin-oxidáz) homológ enzimmel. Nem ismert azonban, hogy miért katalizálja a xantin átalakulását húgysavvá oxigén és víz hozzáadásával csak a xantin oxidáz. A hipoxantin xantinná történő átalakulását mindkét enzim továbbra is katalizálja. Ezenkívül az aldehid-oxidáz felelős az adipogenezisért (zsírsejtek szaporodása).
Serkenti az adiponektin szövethormon szekrécióját. Az adiponektin viszont növeli az inzulin hatékonyságát. A májsejtekben az adiponektin gátolja az aldehid-oxidáz felszabadulását. Az aldehid-oxidáz (AOX1) hiánya szintén gátolja a lipideknek a sejtekből történő kivitelét. Az aldehid-oxidáz pontos funkciója még nem teljesen ismert.
Oktatás, előfordulás, tulajdonságok és optimális értékek
Az aldehid-oxidáz főként a májsejtek citoplazmájában található meg. Ugyanakkor megtalálható a zsírsejtekben, a tüdőszövetben, a vázizmokban és a hasnyálmirigyben is. Összekeverve volt a homológ xantin-oxidázzal.
Mindkét enzim szerkezete hasonló. Néha azonban különböző reakciókat katalizálnak. Mindkét enzim működéséhez ugyanazokra a kofaktorokra van szükség. Ezek a molibdopterin, FAD és 2 (2Fe2S). Az aldehid-oxidáz azonban nemcsak az aldehideket bontja le, hanem az N-heterociklusos vegyületek, például a nikotin kotininné történő oxidációjáért is felelős.
Betegségek és rendellenességek
A xantin-dehidrogenázzal (xantin-oxidázzal) és a szulfit-oxidázzal együtt az aldehid-oxidáz függ a kofaktor molibdénjétől. A molibdén beépül egy molibdopterinbe komplex atom formájában, és képezi a molibdén kofaktorot. Molibdénhiány esetén ez a három enzim rosszul működik.
A xantin-dehidrogenáz katalizálja a xantin lebontását húgysavvá. Az aldehid-oxidáz enzim csak részben vesz részt ebben a folyamatban, például amikor a hipoxantint xantinná bontják. Itt még a xantin-oxidázzal is verseng. Ezért nincs külön aldehid-oxidáz hiány. Az aldehid-oxidáz azonban támogatja a katecholaminok lebontását. A szulfit-oxidáz felelős a kéntartalmú aminosavak, például a cisztein, a taurin vagy a metionin lebontásáért. Ha ez az enzim hiányos, akkor a szulfit már nem alakul át szulfáttá. A kofaktor molibdén miatt a három enzimnek általában közös hiánya van.
Természetesen ezeknek az enzimeknek a mutációkból származó izolált hibái is előfordulhatnak. A specifikus aldehid-oxidáz hiányával járó klinikai képet azonban eddig nem írták le. A kiegyensúlyozatlan étrend által kiváltott molibdénhiány nagyon ritka. Ez azonban megtörténhet olyan parenterális táplálkozás esetén, amely több mint hat hónapig alacsony molibdéntartalommal rendelkezik. Ilyen esetekben gyakori a tachypnea, tachycardia, súlyos fejfájás, émelygés, hányás, központi obstrukció vagy kóma. Ezenkívül bizonyos aminosavaknak intoleranciája van. Megnövekedett szulfitkoncentrációkat talál a vizeletben, míg csökkent húgysavtartalom a vérben.
Ha a molibdénhiány továbbra is fennáll, problémákat okozhat a kéntartalmú aminosavak lebontása, a szulfit allergia, a hajhullás, az alacsony vizelet húgysavszintje és a termékenységi problémák. A legtöbb tünet azonban a szulfit-oxidáz és a xantin-dehidrogenáz hiányából származik. A tachikardia valószínűleg az emelkedett adrenalin vagy noradrenalin (katecholaminok) szintjéből fakad, mivel ezek lebontását késlelteti az aldehid-oxidáz hiánya. A molibdénhiányt olyan étrend okozhatja, amelyben rendkívül alacsony a molibdéntartalma, valamint olyan gyulladásos bélbetegségekben, mint például az étel felszívódásával járó Crohn-kór.
A molibdopterin káros szintéziséből adódó örökletes molibdén kofaktorhiány végzetes, ha mindhárom enzim kezelés nélkül kudarcot vall.
