cyclooxygenases 프로스타글란딘 합성 효소 H 또는 프로스타글란딘 엔도 퍼옥 시드 신타 제, oxygenases라고도 (COXs)는 지방산에 속하는 마이 엘 로퍼 옥시 다제 효소 수퍼 패밀리 모든 척추 동물에서 발견되고있다.
시클로 옥 시게나 아제는 두 가지 다른 촉매 활성, 즉 시클로 옥 시게나 아제 활성과 과산화 효소 활성을 가지고 있기 때문에이기 능성 효소로, 비스-산소화와 아라키돈 산의 환원을 촉매하여 프로스타글란딘을 형성 할 수 있습니다.
사이클로 옥 시게나 제 효소에 의해 촉매되는 반응 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 Pancrat)
그들은 식물, 곤충 또는 단세포 유기체에서 발견되지 않았지만 척추 동물 세포에서 이러한 효소는 주로 소포체의 막에 위치하며 핵 외피, 지질 체, 미토콘드리아, 필라멘트 구조에 존재한다는보고가 있습니다. , 소포 등
cyclooxygenases에 의해 합성 된 제품의 첫 검출은 정액에서 이루어졌고, 이것이 처음에는 그것이 전립선에서 생성되는 물질이라고 생각한 이유이며, 이것이 "프로스타글란딘"이라고 불리는 이유입니다.
오늘날 프로스타글란딘은 척추 동물의 모든 조직과 심지어 전립선이없는 유기체에서도 합성되며, 이들 분자의 서로 다른 이성체는 발열, 감수성과 같은 다양한 생리 학적 및 병리학 적 과정에서 서로 다른 기능을하는 것으로 알려져 있습니다. 통증 또는 알지 시아, 염증, 혈전증, 유사 분열, 혈관 확장 및 혈관 수축, 배란. 신장 기능 등
종류
척추 동물에서 두 가지 유형의 시클로 옥시 게 나아 제가 존재한다고보고되었습니다. 최초로 발견되고 정제 된 것은 COX-1 또는 간단히 COX로 알려져 있으며 1976 년 양과 소의 정낭에서 처음 정제되었습니다.
진핵 생물에서 발견 된 두 번째 cyclooxygenase는 1991 년 COX-2였습니다. 현재까지 연골 어류, 뼈 어류, 새, 포유류를 포함한 모든 척추 동물은 효소를 암호화하는 두 가지 유전자를 가지고있는 것으로 나타났습니다. 콕스.
그중 하나 인 COX-1은 구성적인 cyclooxygenase 1을 암호화하고 COX-2 유전자는 유도 성 cyclooxygenase 2를 암호화합니다.
유전자와 효소 제품의 특성
COX-1 및 COX-2 효소는 매우 유사하며 아미노산 서열간에 60-65 % 유사성으로 이해됩니다.
척추 동물의 모든 종에있는 orthologous COX-1 유전자 (동일한 기원을 가진 다른 종의 유전자)는 아미노산 서열의 동일성의 최대 95 %를 공유하는 COX-1 단백질을 생산합니다. 70-90 %의 정체성을 공유하는 제품인 COX-2의 orthologs.
Cnidarians와 바다 squirts도 두 개의 COX 유전자를 가지고 있지만 이들은 다른 동물의 유전자와 다르기 때문에 일부 저자는 이러한 유전자가 동일한 공통 조상으로부터 독립적 인 복제 사건에서 발생할 수 있다고 가정합니다.
COX-1
COX-1 유전자는 무게가 약 22kb이며 COX-1 단백질을 암호화하기 위해 구성 적으로 발현되며, 이는 처리되기 전에 600 개 아미노산 잔기가 더 많거나 적은 COX-1 단백질을 암호화합니다. 제거 후 소수성 신호 펩타이드를 가지므로 약 576 개의 단백질을 생성합니다. 아미노산.
이 단백질은 주로 소포체에서 발견되며 일반적인 구조는 동종이 량체, 즉 활성 단백질을 형성하기 위해 결합하는 두 개의 동일한 폴리펩티드 사슬의 형태입니다.
COX-2
반면에 COX -2 유전자의 무게는 약 8kb이며 그 발현은 사이토 카인, 성장 인자 및 기타 물질에 의해 유도됩니다. 그것은 신호 펩티드를 포함하여 604 개의 아미노산 잔기와 처리 후 581 개의 COX-2 효소를 코딩합니다.
이 효소는 또한 동종 이합체이며 소포체와 핵 외피 사이에서 발견됩니다.
cyclooxygenase type 2 (COX-2)의 분자 구조 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 English Wikipedia의 Cytochrome c)
구조 분석을 통해 COX-1 및 COX-2 효소가 N- 말단과 신호 펩타이드에 인접한 부위에 존재하는 것으로 확인되었습니다. 영국 표피 성장 인자).
이 모듈에는 각 동종이 량체 효소의 두 폴리펩티드 사이에 "이량 체화 도메인"으로 기능하는 고도로 보존 된 이황화 결합 또는 브리지가 있습니다.
단백질은 또한 막의 층 중 하나에 고정을 용이하게하는 양친 매성 나선을 가지고 있습니다. 또한, 둘 다의 촉매 도메인에는 두 개의 활성 부위가 있습니다.
두 효소 모두 고도로 보존 된 단백질이며, 이량 체화 및 막 결합 메커니즘과 촉매 도메인의 일부 특성과 관련하여 서로 다른 종간에 큰 차이가 거의 없습니다.
COX 단백질은 기능에 필수적이며 절대적으로 보존되는 글리코 실화 부위를 추가로 가지고 있습니다.
반응
사이클로 옥 시게나 제 효소 1과 2는 프로스타글란딘 생합성의 처음 두 단계를 촉매하는 역할을하며, 이는 아라키돈 산을 하이드 로퍼 옥시-엔도 퍼 옥사이드 PGG2로 알려진 프로스타글란딘 전구체로 전환하는 것으로 시작됩니다.
이러한 효소가 기능을 수행하려면 먼저 과산화 효소 활성에 의존하는 과정을 통해 활성화되어야합니다. 즉, 주된 활성은 과산화물 기질의 환원 (활성 부위 과산화 효소에 의해 매개 됨)에 의존하여 보조 인자 역할을하는 헴 그룹과 관련된 철의 산화가 발생합니다.
헴 그룹의 산화는 시클로 옥 시게나 제 활성 부위에 티로 실 라디칼을 형성하여 효소를 활성화하고 시클로 옥 시게나 제 반응의 개시를 촉진합니다. 이 활성화 반응은 경로의 마지막 반응 동안 티로 실 라디칼이 재생되기 때문에 한 번만 발생할 수 있습니다.
억제제
Cyclooxygenases는 염증, 통증 및 염증 과정에 참여하는 것 외에도 장 점막 보호, 혈소판 응집 및 신장 기능 조절 기능을 가진 호르몬 인 프로스타글란딘 합성에 관여합니다. 발열.
이러한 효소가 이러한 호르몬, 특히 염증 과정과 관련된 호르몬의 생산에 핵심이라는 사실을 고려하여, 수많은 약리학 적 연구가 시클로 옥 시게나 아제의 억제에 초점을 맞추 었습니다.
ibuprofen에 결합 된 cyclooxygenase 1의 분자 구조 (출처 : Fvasconcellos 5 May 2007 via Wikimedia Commons)
따라서, 많은 비 스테로이드 성 항염증제의 작용 기전은 이들 효소에있는 시클로 옥 시게나 제 활성 부위의 비가 역적 또는 가역적 (억제) 아세틸 화와 관련이 있음이 밝혀졌습니다.
이러한 약물에는 piroxicam, ibuprofen, aspirin, flurbiprofen, diclofenac, naproxen 등이 포함됩니다.
참고 문헌
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