peroxidáza, molekulový vzorec NULL, CAS 9003-99-0, Jedná se o markerový enzym peroxisomů a typ oxidoreduktázy, který může katalyzovat mnoho reakcí. Peroxidas je enzym, který katalyzuje oxidaci substrátu pomocí peroxidu vodíku jako akceptoru elektronů. Existuje hlavně v peroxisomech nosiče, se železným porfyrinem jako sekundární skupinou, která může katalyzovat peroxid vodíku, oxidovat fenolické a aminové sloučeniny a produkty oxidace uhlovodíků a má dvojí účinek eliminace toxicity peroxidu vodíku a fenolových, aminových, aldehydových a benzenových sloučenin. Peroxidas je druh oxidoreduktázy. Tento enzym, který je distribuován v tělesných tekutinách nebo buňkách, jako je mléko, bílé krvinky a krevní destičky, má jako kofaktor také hem. Katalyzuje oxidaci substrátů pomocí H2O2 jako akceptoru elektronů. Katalyzuje přímou oxidaci fenolických nebo aminových sloučenin H2O2, jako jsou glutathionperoxidy, eosinofilní peroxidy a peroxidy štítné žlázy, a má dvojí účinek na eliminaci toxicity peroxidu vodíku a fenolických aminů. Reakce je následující: R+H2O2RO+H2O nebo RH2+H2O2-R+2H2O. V klinické diagnostice spočívá pozorování přítomnosti skryté krve ve stolici ve využití aktivity peroxidů v červených krvinkách k oxidaci anilinu na modré sloučeniny.
Střední enzym
(1) Zvířata
Peroxisomy se podílejí na beta oxidaci mastných kyselin u zvířat (další organelou jsou mitochondrie) a koncentrace peroxisomů v jaterních buňkách potkana se po užití Jiangzhi Ling desetinásobně zvýšila. Kromě toho mají peroxisomy také detoxikační účinky, protože katalóza může využívat H2O2 k oxidaci škodlivých látek, jako jsou fenoly, formaldehyd, kyselina mravenčí a alkoholy. Čtvrtina požitého alkoholu se v peroxisomech oxiduje na acetaldehyd.
(2) Rostliny
V rostlinách peroxisomy zahrnují hlavně:
① Podílet se na fotorespiraci a oxidovat vedlejší produkt fotosyntézy, kyselinu glykolovou, na acetaldehyd a peroxid vodíku.
② V klíčících semenech dochází k - oxidaci tuku za vzniku acetyl CoA, který je isocitrátem štěpen na kyselinu octovou a kyselinu jantarovou prostřednictvím glyoxylátového cyklu. Poté se přidá do cyklu trikarboxylové kyseliny, známého také jako glyoxysom, protože zahrnuje glyoxylátový cyklus.
Funkční odezva
Funkceperoxidáza:
Této funkce je dosaženo katalýzou pomocí peroxidu vodíku k oxidaci různých substrátů, jako je fenol, kyselina mravenčí, formaldehyd a ethanol. Oxidace vede k tomu, že se tyto toxické látky stávají -netoxickými a účinně rozkládají formaldehyd a toluen. Zároveň také dále přeměňuje H2O2 na ne-toxickou H2O. Tento detoxikační účinek je zvláště důležitý pro játra a ledviny. Například téměř polovina etanolu, který lidé pijí, se tímto způsobem oxiduje na acetaldehyd, čímž se zmírňují toxické účinky etanolu na buňky.
Citlivost peroxisomů a mitochondrií na kyslík je různá. Optimální koncentrace kyslíku potřebná pro mitochondriální oxidaci je kolem 2 %. Zvýšení koncentrace kyslíku nezlepší oxidační kapacitu mitochondrií. Rychlost oxidace peroxisomů roste úměrně se zvyšováním napětí kyslíku. Proto v podmínkách nízké koncentrace kyslíku mají mitochondrie silnější schopnost využívat kyslík než peroxisomy. V podmínkách vysoké koncentrace kyslíku však dominuje oxidační reakce peroxisomů, která dává peroxisomům schopnost chránit buňky před toxicitou vysoké koncentrace kyslíku.
Přibližně 25-50 % mastných kyselin v živočišných tkáních je oxidováno v peroxisomech, zatímco zbytek je oxidován v mitochondriích. Navíc díky přítomnosti enzymů souvisejících se syntézou fosfolipidů v peroxisomech se peroxisomy také účastní syntézy lipidů.
Ve většině živočišných buněk je urátoxidáza nezbytná pro oxidaci kyseliny močové. Kyselina močová je produktem degradačního metabolismu nukleotidů a určitých proteinů a oxidáza kyseliny močové může tento metabolický odpad dále oxidovat a odstraňovat. Kromě toho se peroxisomy podílejí i na dalším metabolismu dusíku, jako je transamináza katalyzující přenos aminoskupin.
Reakce peroxisomů:
Společným znakem různých oxidáz je, že oxidují substráty za vzniku peroxidu vodíku.
RH2+O2→R+H2O2
Catalse může také použít peroxid vodíku k oxidaci jiných substrátů, jako jsou aldehydy, alkoholy a fenoly.
R′H2+H2O2→R′+2H2O
Kromě toho, když je v buňce nadbytek H2O2, katalóza může také katalyzovat následující reakce:
2H2O2 → 2H2O + O2
Tělo enzymu:
Peroxisomy jsou vezikuly uzavřené jednotkovou membránou o průměru přibližně 0,5-1,0 μm, typicky menší než mitochondrie. Běžně se vyskytuje v různých buňkách eukaryot, zvláště vysoký počet v buňkách jater a ledvin. Charakteristickým enzymem peroxisomů je kataláza, která hydrolyzuje hlavně peroxid vodíku. Peroxid vodíku (H2O2) je cytotoxická látka produkovaná oxidačně-redukční reakcí katalyzovanou oxidázou. Oxidáza i kataláza jsou přítomny v peroxisomu a poskytují buňkám ochranu.
Rostliny obsahují velké množství peroxisomů, což jsou vysoce aktivní enzymy. Souvisí s dýcháním, fotosyntézou a oxidací auxinu. Během procesu růstu a vývoje rostliny se její aktivita neustále mění. Aktivita je obecně vyšší ve starých tkáních a slabší v mladých tkáních. To protoperoxidázamůže přeměnit určité sacharidy obsažené v tkáních na lignin, čímž se zvýší stupeň lignifikace. Navíc bylo zjištěno, že aktivita peroxidů se zvyšuje v kořenech rýže s předčasným stárnutím a sníženým výnosem. Proto mohou být peroxidy použity jako fyziologický indikátor stárnutí tkání. Kromě toho je také věnována pozornost důležité roli izoenzymů peroxidas v genetickém šlechtění.
Guaakoláza je typ oxidoreduktázy široce přítomný u zvířat, rostlin a mikroorganismů. Jeho vývojovou historii lze shrnout podle časové osy takto:
Vědci se začali věnovat látkám s redoxní aktivitou uvnitř buněk, konkrétní forma guajakolasy však zatím nebyla jasná. Raný výzkum se soustředil hlavně na aktivitu oxidázy v rostlinných tkáních a zjistil, že některé rostlinné extrakty mohou katalyzovat rozklad peroxidu vodíku.
S prohlubováním enzymatického výzkumu vědci postupně izolovali proteiny s guajakolázovou aktivitou. V roce 1928 Keilin a Hartree poprvé izolovali křenovou guajakolázu (HRP) z křenu a systematicky studovali její katalytické vlastnosti, čímž položili základ pro následný výzkum guajakolázy.
Výzkum odhalil klíčovou roli guajakolasy v biologickém metabolismu, včetně účasti na syntéze ligninu, obraně proti invazi patogenů a regulaci redoxní rovnováhy. V roce 1954 objevil J. Rhodin v myších renálních tubulárních epiteliálních buňkách organelu obalenou monovrstvou membránou, která byla později pojmenována peroxisomy, což dále objasnilo buněčnou lokalizaciperoxidáza.
Pomocí biochemických a molekulárně biologických technik vědci objasnili katalytický mechanismus guajakolasy a zjistili, že používá hem jako sekundární skupinu ke katalýze rozkladu peroxidu vodíku prostřednictvím redoxního cyklu železného porfyrinového kruhu. Mezitím studie odhalila klíčovou roli peroxisomů v beta oxidaci mastných kyselin, syntéze žlučových kyselin a regulaci metabolismu reaktivních kyslíkových látek.
Se vzestupem technologie genetického inženýrství vědci úspěšně klonovali a exprimovali různé geny guajakolázy, jako je glutathionguaakoláza a guajakoláza štítné žlázy, což podpořilo jejich použití v lékařské diagnostice a léčbě. Například HRP se stala základním nástrojem pro imunohistochemické barvení a detekci sérových antinukleárních protilátek díky své vysoké stabilitě.
Výzkum odhalil, že dysfunkce peroxisomů úzce souvisí s různými nemocemi, jako je Zellwegerův syndrom, dědičná onemocnění, jako je leukodystrofie nadledvin, a také komplexní onemocnění, jako je rakovina a neurodegenerativní onemocnění. Například defekty peroxisomů vedou k akumulaci reaktivních forem kyslíku, což způsobuje poškození buněk a zánětlivé reakce.
S rozvojem technologie sekvenování jednotlivých buněk a prostorové omiky vědci objevili klíčovou roli peroxisomů v metabolické regulaci specifické pro buněčný typ. Například studie z roku 2025 v Science odhalila, že makrofágové peroxisomy inhibují chronickou fibrózu po virovém poškození plic regulací mitochondriální homeostázy, což poskytuje nový cíl pro léčbu následků COVID-19.
Budoucí směr a technologické inovace
Syntetická biologie a metabolické inženýrství: Úpravou metabolické dráhy peroxisomů lze dosáhnout biosyntézy vysoce-sloučenin (jako jsou polyhydroxyalkanoáty), což podporuje zelenou výrobu a udržitelný rozvoj.
Přesná medicína a vývoj léků: Na základě regulačního mechanismu funkce peroxisomů vyvinout nové terapie pro metabolická onemocnění, neurodegenerativní onemocnění a virové infekce, jako je podpora biogeneze peroxisomů pomocí léků s malou molekulou, aby se zlepšila schopnost opravy tkání.
často kladené otázky
Jaká je funkce peroxidázy?
Peroxidázy jsou skupinou enzymů, kterékatalyzují oxidaci substrátu peroxidem vodíku nebo organickým peroxidem. Většina peroxidáz jsou proteiny železitého hemu – jedna výrazná výjimka je glutathionperoxidáza, což je enzym-obsahující selen.
Co znamená vysoká peroxidáza?
Protilátky tyreoidální peroxidázy (TPO).
Pokud máte pozitivní test na TPO protilátky (mají vysoké množství), může to znamenat:Máte Hashimotovu chorobu(pokud máte vysoké hladiny TSH) Může se u vás později v životě rozvinout hypotyreóza (pokud jsou vaše hladiny TSH v současnosti normální nebo téměř normální)
K čemu je peroxidázový test?
Lékaři nařizují testy na protilátky proti peroxidáze štítné žlázy:k diagnostice a sledování autoimunitních stavů zahrnujících štítnou žlázu, jako je Hashimotova tyreoiditida a Gravesova choroba. k diagnostice poruch štítné žlázy, jako je tyreoiditida (zánět štítné žlázy) nebo struma (zvětšená štítná žláza)
Jaký je rozdíl mezi katalázou a peroxidázou?
Oba enzymy využívají jednu molekulu peroxidu vodíku k vytvoření vysokovalentního meziproduktu železa nazvaného Sloučenina I (Cpd I). Nicméně, zatímcokataláza Cpd I oxiduje druhý H2O2molekuly na kyslík, peroxidázy používají tento meziprodukt k oxidaci jiných substrátů spíše než H2O2.
Jaký je jiný název pro peroxidázu?
Peroxidázy popřperoxidové reduktázy(EC číslo 1.11. 1. x) jsou velkou skupinou enzymů, které hrají roli v různých biologických procesech. Jsou pojmenovány podle skutečnosti, že běžně rozkládají peroxidy, a neměly by být zaměňovány s jinými enzymy, které produkují peroxid, což jsou často oxidázy.
Používá se v Elise peroxidáza?
Křenová peroxidáza se běžně používá v různých diagnostických testech a testech v oblasti imunologie a molekulární biologie. Enzymová-imunosorbentní analýza (ELISA):HRP se používá jako detekční enzym v ELISA, test, který detekuje přítomnost protilátek nebo antigenů ve vzorku.
Populární Tagy: peroxidáza cas 9003-99-0, dodavatelé, výrobci, továrna, velkoobchod, koupit, cena, hromadné, na prodej