Aldehid oksidaza predstavlja enzim koji se razgrađuje aldehidi kod kralježnjaka. Nalazi se u raznim tkivima sisavaca i ljudi. Točna funkcija aldehid oksidaze još nije poznata.
Što je aldehid oksidaza?
Aldehid oksidaza (AOX1) pomaže u enzimskoj razgradnji aldehidi u tijelu. Međutim, utvrđeno je i da se raspada nikotin na kotinin. U ovom procesu, an kisik atom je ugrađen u bez kisika nikotin da bi se stvorila aldehidna struktura. Zbog ove činjenice, aldehid oksidaza je također važna za triptofan metabolizma i istovremeno za biotransformaciju. Uglavnom se nalazi u citozolu jetra stanice, gušterača, ment, koštanih mišića ili masnih stanica. Za aktivnost enzima vrlo je važan kofaktor molibden. U ljudskoj DNA postoji samo jedan AOX gen koji mogu kodirati funkcionalni enzim. U ostalih kralježnjaka aktivno je nekoliko gena AOX. Aldehid oksidaza je vrlo slična i povezana je s enzimom ksantin dehidrogenazom. Oba enzimi može se koristiti za pretvaranje hipoksantina u ksantin uz uključivanje kisik atom i voda molekula. Međutim, pretvorba ksantina u mokraćne kiseline provodi samo ksantin hidrogenaza (ksantin oksidaza). Aldehid oksidaza sastoji se od 1338 aminokiseline. Molibdopterin, FAD i 2 (2Fe2S) služe kao kofaktori njegove učinkovitosti. Reakcija, koja je već karakterizirana svojim imenom, označava pretvorbu aldehidi do karboksilne kiseline i vodik peroksid s dodatkom kisik i voda.
Funkcija, radnja i zadaci
Enzim aldehid oksidaza katalizira nekoliko reakcija. Dobrim dijelom odgovoran je za pretvaranje aldehida u karboksilne kiseline uz dodatak kisika i voda. Općenito, aldehid oksidaza posreduje dodavanje atoma kisika supstratu. Između ostalog, također katalizira pretvorbu nikotin do conitine. Stoga također igra glavnu ulogu u biotransformaciji i triptofan metabolizam. U tim reakcijama molibden je uvijek neophodan kao kofaktor. U biotransformaciji pretvara ksenobiotike s aldehidnim skupinama u odgovarajuće karboksilne kiseline u fazi I reakcije. Glukuronska kiselina dodaje se karboksilnim skupinama u reakciji faze II kako bi se povećala topljivost u vodi i izbacila strana molekula iz tijela. Strukturno i kemijski, aldehid oksidaza je usko povezana s homolognim enzimom ksantin hidrogenazom (ksantin oksidaza). Međutim, zašto pretvaranje ksantina u mokraćne kiseline uz dodatak kisika i vode katalizuje samo ksantin oksidaza nije poznato. Konverziju hipoksantina u ksantin još uvijek kataliziraju obojica enzimi. Nadalje, aldehid oksidaza je također odgovorna za adipogenezu (proliferaciju masnih stanica). U tom procesu potiče oslobađanje hormona tkiva adiponektina. Adiponectin zauzvrat povećava učinkovitost insulin. U hepatocitima adiponektin zauzvrat inhibira oslobađanje aldehid oksidaze. Nedostatak aldehid oksidaze (AOX1) također koči izvoz lipida iz stanica. Točna funkcija aldehid oksidaze nije potpuno razumljiva.
Formiranje, pojava, svojstva i optimalne razine
Aldehid oksidaza se nalazi uglavnom u citoplazmi jetra Stanice. Međutim, nalazi se i u masnim stanicama, ment tkiva, skeletnih mišića i gušterače. Nekad se brkalo s homolognom ksantin oksidazom. Iako oboje enzimi su strukturno slični. Međutim, oni kataliziraju djelomično različite reakcije. Međutim, oba enzima zahtijevaju iste kofaktore za svoju funkciju. To su molibdopterin, FAD i 2 (2Fe2S). Međutim, aldehid oksidaza ne samo da razgrađuje aldehide, već je odgovorna i za oksidaciju N-heterocikličkih spojeva kao što je nikotin u kotinin.
Bolesti i poremećaji
Uz ksantin dehidrogenazu (ksantin oksidazu) i sulfit oksidazu, aldehid oksidaza ovisi o kofaktoru molibdena. Molibden je ugrađen kao složeni atom u molibdopterin i tvori kofaktor molibdena. Nedostatak molibdena rezultira nedostatnom funkcijom ova tri enzima. Ksantin dehidrogenaza katalizira razgradnju ksantina na mokraćne kiseline. Enzim aldehid oksidaza samo je djelomično uključen u ovaj postupak, na primjer u razgradnju hipoksantina do ksantina. Ovdje se čak natječe s ksantin oksidazom. Stoga ne postoji izolirani nedostatak aldehid oksidaze. Međutim, aldehid oksidaza podržava razgradnju kateholamina.Sulfitna oksidaza odgovorna je za razgradnju sumporkoji sadržava aminokiseline kao što cistein, bikovski or metionina. Ako ovom enzimu nedostaje, sulfit se više ne pretvara u sulfat. Zbog kofaktora molibdena, tri enzima obično imaju zajednički nedostatak. Naravno, za svaki od ovih enzima mogući su izolirani nedostaci zbog mutacija. Međutim, do sada nije opisana klinička slika sa specifičnim nedostatkom aldehid oksidaze. Nedostatak molibdena izazvan neuravnoteženim dijeta je opet vrlo rijetka. Međutim, to se može dogoditi s više od šest mjeseci nedostatka molibdena parenteralna prehrana. U takvim slučajevima, tahipneja, tahikardija, ozbiljan glavobolja, mučnina, povraćanje, središnji deficit lica, ili jesti često se javljaju. Nadalje, netolerancija prema određenim aminokiseline javlja se. Povećane koncentracije sulfita nalaze se u mokraći, dok se u krv. Ako nedostatak molibdena traje dulje vrijeme, mogu postojati problemi s razgradnjom sumpor-sadržavaju amino kiseline, sulfitne alergije, gubitak kose, niska razina mokraćne kiseline u krvi problemi s plodnošću. Međutim, većina simptoma posljedica je nedostatka sulfit oksidaze i ksantin dehidrogenaze. Tahikardija vjerojatno je zbog povećane razine epinefrina ili norepinefrin (kateholamina), jer njihov raspad usporava nedostatak aldehid oksidaze. Nedostatak molibdena može biti uzrokovan izuzetno niskom dijetom molibdena i upalnim bolestima crijeva poput Crohnova bolest s malapsorpcijom hrane. Nasljedni nedostatak kofaktora molibdena uslijed oslabljene sinteze molibdopterina smrtni je zbog potpunog zatajenja sva tri enzima bez liječenja.
