Aldehyde oxidase đại diện cho một loại enzyme phân hủy aldehyd ở động vật có xương sống. Nó 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 enzym của aldehyd trong cơ thể. Tuy nhiên, nó cũng đã được tìm thấy để phá vỡ nicotine thành cotinine. Trong quá trình này, một ôxy nguyên tử được kết hợp với oxy không có nicotine để tạo thành cấu trúc anđehit. Do đó, aldehyde oxidase cũng rất quan trọng đối với tryptophan trao đổi chất và đồng thời để biến đổi sinh học. Nó chủ yếu được tìm thấy trong bào tương của gan tế bào, tuyến tụy, phổi, cơ xương hoặc tế bào mỡ. Đối với hoạt động của enzym, cofactor molypden rất quan trọng. Trong DNA của con người, chỉ có một AOX gen có thể mã hóa một enzym chức năng. Ở các động vật có xương sống khác, một số gen AOX đang hoạt động. Aldehyde oxidase rất giống và liên quan đến enzyme xanthine dehydrogenase. Cả hai enzyme có thể được sử dụng để chuyển đổi hypoxanthine thành xanthine với việc bao gồm một ôxy nguyên tử và nước phân tử. Tuy nhiên, việc chuyển đổi xanthine thành A xít uric chỉ được thực hiện bởi xanthine hydrogenase (xanthine oxidase). Aldehyde oxidase bao gồm 1338 amino axit. Molybdopterin, FAD và 2 (2Fe2S) đóng vai trò là đồng yếu tố cho hiệu quả của nó. Phản ứng, đã được đặc trưng bởi tên của nó, đánh dấu sự chuyển đổi của aldehyd đến axit cacboxylic và khinh khí peroxide với việc bổ sung ôxy và nước.
Chức năng, hành động và nhiệm vụ
Enzyme aldehyde oxidase xúc tác một số phản ứng. Phần lớn, nó chịu trách nhiệm cho việc chuyển đổi các andehit thành axit cacboxylic với việc bổ sung oxy và nước. Nói chung, aldehyde oxidase làm trung gian cho việc bổ sung một nguyên tử oxy vào chất nền. Trong số những thứ khác, nó cũng xúc tác cho việc chuyển đổi nicotine sang conitine. Do đó, nó cũng đóng một vai trò quan trọng trong chuyển đổi sinh học và tryptophan sự trao đổi chất. Trong các phản ứng này, molypden luôn cần thiết như một đồng yếu tố. Trong quá trình chuyển đổi sinh học, nó chuyển đổi xenobiotics với các nhóm aldehyde thành axit cacboxylic trong giai đoạn I phản ứng. Axit glucuronic được thêm vào các nhóm cacboxyl trong phản ứng pha II để tăng khả năng hòa tan trong nước và 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, tại sao việc chuyển đổi xanthine thành A xít uric với việc bổ sung oxy và nước chỉ được xúc tác bởi xanthine oxidase không được biết đến. Việc chuyển đổi hypoxanthine thành xanthine vẫn được xúc tác bởi cả hai enzyme. Hơn nữa, aldehyde oxidase cũng là nguyên nhân gây ra adipogenesis (tăng sinh các tế bào mỡ). Trong quá trình này, nó kích thích giải phóng hormone mô adiponectin. 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.
Sự hình thành, sự xuất hiện, thuộc tính và mức độ tối ưu
Aldehyde oxidase được tìm thấy chủ yếu trong tế bào chất của gan tế bào. Tuy nhiên, nó cũng được tìm thấy trong các tế bào mỡ, phổi mô, cơ xương và tuyến tụy. Nó từng bị nhầm lẫn với xanthine oxidase tương đồng. Mặc dù cả hai enzyme giống nhau về cấu trúc. Tuy nhiên, chúng xúc tác các phản ứng khác nhau một phần. Tuy nhiên, cả hai enzym đều yêu cầu 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 aldehyde mà còn chịu trách nhiệm cho quá trình oxy hóa các hợp chất dị vòng N như nicotine thành cotinine.
Bệnh tật và rối loạn
Cùng với xanthine dehydrogenase (xanthine oxidase) và sulfite oxidase, aldehyde oxidase phụ thuộc vào cofactor molypden. Molypden được kết hợp như một nguyên tử phức tạp trong molybdopterin và tạo thành đồng yếu tố molypden. Thiếu molypden dẫn đến thiếu chức năng của ba loại enzym này. Xanthine dehydrogenase xúc tác sự phân hủy xanthine thành A xít uric. Enzyme aldehyde oxidase chỉ tham gia một phần vào quá trình này, ví dụ trong quá trình phân giải hypoxanthine 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 sự phân hủy của catecholamine.Sulfite oxidase chịu trách nhiệm cho sự phân hủy của lưu huỳnh-còn lại amino axit như là cystein, taurine or methionine. Nếu thiếu enzym này, sulfit không còn chuyển hóa thành sulfat được nữa. Do cofactor molypden, ba loại enzym này thường bị thiếu hụt cùng nhau. Tất nhiên, các khiếm khuyết riêng biệt do đột biến là có thể xảy ra đối với từng loại enzym này. Tuy nhiên, chưa có hình ảnh lâm sàng nào về tình trạng thiếu hụt aldehyde oxidase cụ thể được mô tả cho đến nay. Sự thiếu hụt molypden gây ra bởi sự mất cân bằng chế độ ăn uống một lần nữa rất hiếm. Tuy nhiên, điều này có thể xảy ra với hơn sáu tháng thiếu molypden Dinh dưỡng ngoài đường tiêu hóa. Trong những trường hợp như vậy, thở nhanh, nhịp tim nhanh, nghiêm trọng đau đầu, buồn nôn, ói mửa, thâm hụt vùng trung tâm trên khuôn mặt, hoặc hôn mê thường xuyên xảy ra. Hơn nữa, không dung nạp một số amino axit xảy ra. Nồng độ sulfit tăng được tìm thấy trong nước tiểu, trong khi nồng độ axit uric giảm xảy ra trong máu. Nếu sự thiếu hụt molypden kéo dài trong một thời gian dài, có thể có vấn đề với sự phân hủy của lưu huỳnh-còn lại amino axit, dị ứng sulfite, rụng tóc, nồng độ axit uric thấp trong máu, 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 mức độ epinephrine tăng lên hoặc norepinephrine (catecholamine), vì sự phân hủy của chúng bị trì hoãn do thiếu hụt aldehyde oxidase. Thiếu molypden có thể do chế độ ăn cực kỳ ít molypden và các bệnh viêm ruột như bệnh Crohn với tình trạng kém hấp thu thức ăn. Thiếu hụt cofactor molypden di truyền do suy giảm tổng hợp molybdopterin gây tử vong do hỏng hoàn toàn cả ba enzym mà không được điều trị.
