Липоксигеназа[5-](5-LO)
Первичная структура ........База данных SWISS-PROT
Gene: [10q112/ALOX5] arachidonate 5-lipoxygenase (leukotrien A4 synthase)
ARACHIDONATE:OXYGEN 5-OXIDOREDUCTASE (ARACHIDONATE 5-LIPOXYGENASE, липоксигеназа ) ARACHIDONATE + O(,2) = (S)-5-HYDROPEROXYARACHIDONATE
Фермент участвует в синтезе эйкозаноидов ( рис.ARACH ). (The product is very rapidly converted into (s)-5-hydroxy-6,8,11,14- icosatetraenoate )
5-липоксигеназа ( EC 1.13.11.34 ), 5-LO была клонирована из различных клеточных источников (см. обзор [ Samuelsson, В., and Funk, C.D. 1989 ].
Активность 5-липоксигеназы приводит к образованию биологически активных лейкотриенов . Эти липоксигеназы обладают NH2-терминальным доменом, который связывает два иона кальция . В отличие от циклооксигеназы, присутствующей в конститутивной и индуцируемой формах в большинстве типов клеток, 5-липооксигеназа - менее распространенный фермент. Лейкоциты являются одним из главных источников лейкотриенов. Наряду с мобилизацией AA для синтеза лейкотриенов требуется активация 5-липооксигеназы. Это обеспечивается активацией клеток и стимуляцией входа внеклеточного кальция . Стимуляция такого рода приводит к транслокации цитозольной или ядерной растворимой 5-липоксигеназы в мембрану ядерной оболочки . Далее происходит взаимодействие фермента с интегральным белком FLAP (18 kD), который обеспечивает взаимодействие с субстратом. Показано, что активация 5- липооксигеназы обеспечивается митоген-активируемой протеинкиназой I , таким образом, фосфорилирование вызывает активацию и транслокацию фермента в ядерную мембрану.
5-Липоксигеназа - фермент, катализирующий первую стадию синтеза лейкотриенов .
Ее каталитическая активность заключается в отщеплении npo-S-водорода в положении С-7 молекулы АА по окислительно-восстановительному механизму с участием негемового железа с последующим присоединением молекулярного кислорода по С-5 с образованием 5(S)-гидроперокси-6E, 8Z, 11Z, 14Z-эйкoзaтeтpaeнoвoй кислоты. Этот нестабильный липидный гидропероксид может быть далее либо восстановлен пероксидазами до гидроксипроизводного, либо стереоспецифически дегидратирован на второй стадии, катализируемой 5-LO, с образованием 5(S), 6(8)-оксидо-7E, 9Е, 11Z, 15Z-эйкoзaтeтpaeнoвoй кислоты или LTA4 [ Shimizu, Т., Radmark, O., ea., 1984 ] ( рис. 1лт ).
Было описано превращение 5-гидропероксиэйкозатетраеновой кислоты в LTA4 под действием 15-липоксигеназы эозинофилов [ MacMillan, D.K., Hill, E., ea., 1994 ]. Для активации 5-липоксигеназы (5-LO), необходима активация клеток и стимуляция входа внеклеточного Са2+ [ Wong, A., Cook, M.N., ea., 1991 ].
Показано, что стимуляция нейтрофилов [ Rouzer, C.A., and Kargroan, S., 1988 ], клеток базофильной лейкемии крыс и альвеолярных макрофагов [ Brock, T.G., McNish, R.W., ea., 1995 ] приводит к транслокации 5-LO - цитозольного или ядерного растворимого фермента [ Brock, Т.О., Paine, R., III, ea., 1994 ] - в мембрану ядерной оболочки , где он соседствует со специфическим активирующим белком ( FLAP ), необходимым для синтеза лейкотриенов и транслокации 5-LO [ Miller, D.K., Gilard, J.W., ea., 1990 , Dixon, R.A.F., Diehl, R.E.,ea., 1990 ].
Фосфорилирование 5-LO ассоциируется с ее активацией и транслокацией в ядерную оболочку [ Lepley, R.A., Muskardin, D.T., ea., 1996 ] и в этом процессе, по-видимому, участвует киназа митоген-активируемой протеинкиназы I [ Lepley, R.A., and Fitzpatrick, F.A. 1996 ].
Показано, что предобработка полиморфноядерных лейкоцитов различными факторами роста влияет на биосинтез лейкотриенов в этих клетках. Рекомбинантный гранулоцитмакрофагальный колонии-стимулирующий фактор увеличивает образование лейкотриенов в эозинофилах и нейтрофилах , обработанных кальциевым ионофором А23187 , пептидом хемотаксиса и фактором активации тромбоцитов [ Silberstein, D.S., Owen W.F., ea., 1986 , Dahinden, C.A., Zmgg, J., ea., 1988 , McColl, S.R., Krump, E., ea., 1989 ].
Подобные эффекты наблюдали также при использовании фактора некроза опухолей и цельной крови [ Palmantier, R., Surette, M.E., ea., 1994 ], интерлейкина-3 и человеческих базофилов [ Kurimoto, Y., De Week, A.L., ea., 1991 ], а также C-kit-лиганда и тучных клеток человека [ Bischoff, S.C., and Dahinden, C.A. 1994 ].
Механизм такого "праймирующего" действия цитокинов на активность 5-LO еще не выяснен, хотя высказано предположение об увеличении доступности АА в результате их действия [ DiPersio, J.F, Billing, P., ea., 1986 ].
Активность 5-LO падает в ходе катализа по "суицидальному" механизму инактивации, включающему необратимое связывание высокореакционного продукта - LTA4 [ Lepley, R.A., and Fitzpatrick, F.A., 1994 ].
Смотрите также:
