Lizil oksidaz

Lizil oksidaz katalitik görevleri olan ve kolajen ile elastinin çapraz bağlanmasını destekleyen bağ dokusu enzimidir. Enzim, oksidatif deaminasyon gerçekleştirerek ve böylece çapraz bağlanma için temel koşulları yaratarak bağ dokusu üzerinde stabilize edici bir etkiye sahiptir. Cutis laxa'da lizil oksidaz aktivitesi azalır.

Lizil oksidaz nedir?

İnsan vücudunda, tümü katalitik aktiviteye sahip farklı enzimler vardır. Enzimler, insan vücudundaki reaksiyonları harekete geçirir veya hızlandırır. Lizil oksidaz, insan bağ dokusunda bulunan bir enzimdir. Aynı zamanda protein lizin 6 oksidaz olarak da adlandırılır ve esas olarak bağ dokusunun hücre dışı alanında bulunur.

Bu durumda enzimin katalitik aktivitesi, kolajen ve elastin arasındaki çapraz bağlanma ile ilgilidir. Lizil oksidaz, iki proteini mekanik bir şekilde stabilize eder ve böylece reaktif bağlantıyı sağlar. Lizil oksidaz sadece insan vücudunda bulunmaz. Diğer omurgalılar da enzimle donatılmıştır. Lizil oksidaz, bağ dokusunun stabilizatörü olarak kabul edilir. Enzimdeki bir eksiklik, bağ dokusunun şiddetli ve kalıtsal bir zayıflığı olan cutis laxa'nın klinik tablosuna yol açar.

İşlev, efekt ve görevler

Lizil oksidaz, bireysel kolajen molekülleri arasındaki çapraz bağlantıda hücre dışı boşlukta önemli görevler üstlenir. İnsan vücudunda kolajen, toplam protein kütlesinin yaklaşık yüzde 30'u ile proteinler içinde önemli bir rol oynar.

Kolajen en yaygın proteindir. Bağ dokusu, kemikler, dişler, kıkırdak, tendonlar, bağlar ve deri gibi vücudun birçok bölümünü oluşturan yapısal ve yapıcı bir proteindir. Lizil oksidaz, kolajenin karbonil gruplarına bağlanmasını destekler ve böylece bahsedilen vücut bileşenlerinin stabilitesine katkıda bulunur. Aldol yoğunlaşmalarında kollajenler üzerinde kovalent çapraz bağlar oluşturan karbonil gruplarının üretimi için katalitik aktiviteye sahiptir. Lizil oksidazın katalitik görevi bu nedenle fibril oluşumuna hazırlanmaktır. Enzim, oluşum için gerekli olan tüm kimyasal koşulları yaratır.

Fibriller, lif lifleri olarak kabul edilir. Vücudun ince ve lifli kısımlarına karşılık gelirler ve bitki hücre duvarlarında, insan kaslarında ve bağ dokusunda bulunurlar. Bu bağlamda lizil oksidazın görevi, esasen lizil kalıntılarının oksidatif deaminasyonudur. Kimyada deaminasyon, amino gruplarının amonyum iyonları veya amonyak olarak kimyasal olarak ayrılmasıdır. Oksidatif deaminasyon, amino asit L-glutamatın amino gruplarını hidrojenden ayırır ve hidrojenin NAD + veya NADP + 'ya aktarılmasıyla bunları imino gruplarına okside eder.

Bunu, α-keto asit oluşumu ile ilişkili amonyum iyonları olarak imino gruplarının hidrolitik bölünmesi takip eder. Deaminasyon, memelilerde esas olarak karaciğerde meydana gelen amino asitlerin biyokimyasal parçalanmasında ilk aşamaya karşılık gelir. Deaminasyon sırasında oluşan amonyum iyonu üreye dönüştürülür. Lizil oksidazın deaminasyon işlemleri, diğer lizil kalıntılarının tek tek amino grupları ile Schiff bazları olarak adlandırılan ve bu şekilde kollajende stabilize edici çapraz bağlar oluşturan aldehit gruplarına yol açar.

Eğitim, oluşum, özellikler ve optimum değerler

DNA'daki lizil oksidaz, insanlarda q23.3 ila q31.2 gen lokusundaki kromozom 5 üzerinde bulunan LOX geni tarafından kodlanır. Gen ürünü, enzimin son formu değildir. Ürün, bitmiş bir lizil oksidaz değil, translasyondan sonra 47 kDa'lık bir molar kütleye sahip olan bir önceki formdur.

Daha sonraki süreçte glikosilasyon meydana gelir. Bu işlem sırasında, sonraki enzimin molar kütlesi 50 kDa'ya yükselir ve lizil oksidazın önceki formu hücre dışı boşluğa salgılanır. Salgılamadan sonra, ön-pro-lisil oksidaz daha fazla işlenir. Madde hücre dışı alanda bölünmüştür. Protein 1, iki parçaya bölünmekten sorumludur Bu şekilde, bir yandan 32 kDa lizil oksidaz üretilir. Öte yandan, bu durumda bir polipeptide karşılık gelen bir artık madde oluşturulur.

Hastalıklar ve Bozukluklar

Lizil oksidazdaki genetik kusurlar, cutix laxe'nin klinik tablosuna neden olabilir. Bu hastalığa dermatokalaz da denir ve çoğu durumda ailesel birikimle gözlenen bağ dokusunun genellikle yaşa bağlı zayıflıklarını ifade eder.

Tüm dermatokalazis fenomenlerinin ortak özelliği, genellikle vücudun çeşitli yerlerinde büyük kıvrımlar halinde sarkan sarkma ve elastik olmayan deridir. Etkilenenlerin çoğu, değişiklikler nedeniyle olduklarından daha yaşlı görünüyor. Hastalıklara diğer şeylerin yanı sıra genetik mutasyonlar neden olur. Bu bağlamda cutis laxa sendromundan bahsediyoruz. Hastalık otozomal resesif, otozomal dominant ve x-kromozomal formlarda bulunabilir. Çoğu durumda, cutis laxa sendromu diğer anomalilerle ilişkilidir ve örneğin organlar söz konusuysa ölümcül olabilir.

ARCL1, otozomal resesif tip 1'de bir cutis laksa'ya karşılık gelir ve yaşamı tehdit eden komplikasyonlara yol açabilecek en şiddetli form olarak kabul edilir. ARCL1A formu, 14q32.12 lokusundaki FBLN5 genindeki mutasyonlarla ilişkilidir. Tip ARCL1B, 11q13.1 lokusundaki EFEMP2 genindeki mutasyonlarla ilişkilidir ve ARCL1C varyantı, 19q13.2 lokusundaki LTBP4 genindeki mutasyonlara bağlı olarak akciğer, gastrointestinal ve idrar yollarında eşlik eden anomalilere sahip bir cutis laxa'ya karşılık gelir.

Bahsedilen genlerdeki mutasyonlar, lisiloksidazın ortalamanın altında bir aktivitesine yol açar. Enzimin azalan aktivitesi nedeniyle yetersiz çapraz bağlantılar oluşur. Hastanın bağ dokusu yeterince stabilize edilmemiştir.