I.6.1.Ферментативные антиоксиданты

Основными ферментативными антиоксидантами являются СОД, каталаза, глутатионпероксидаза, оксигеназа -1, тиоредоксины (Trxs), пероксиредоксины (PRXs) и глутаредоксины.[18] (см.Табл.1)

Наименование антиоксиданта	Сокращенное название	Катализируемые реакции
Супероксиддисмутаза	СОД (SOD)	М^(n+1)+ -SOD+O2^-→М^n+-SOD + O2 М^n+-SOD+ O2^-+2H^+→М^(n+1)+-SOD+H2O2
Каталаза	КАТ(CAT)	2H2O2→ O2 + H2O
Глутатионпероксидаза	GTPx	2GSH+H2O2→GSSG+2H2O 2GSH+ROOH→GSSG+ROH+ H2O
Тиоредоксин	TRX	Adenosine monophosphate + sulfite + thioredoxine disulfide→5^,-adenylyl sulfate + thioredoxin Adenosine 3^,,5^,-bisphosphate + sulfite + thioredoxine disulfide→3^,-phosphoadenylyl sulfate + thioredoxin
Пероксиредоксин	PRX	2R^,-SH+ROOH→R^,-S-S-R^, + H2O+ROH
Глутатионтрансфераза	GST	RX+GSH→HX+R-S-GSH

Таблица 1. Ферментативные антиоксиданты

Так как супероксид является основной АФК, его дисмутации под действием СОД имеет первостепенное значение для каждой клетки. Существуют три формы СОД: CuZn-СОД, Mn-СОД и EC-СОД (extracellular, внеклеточная). Mn-СОД локализована в митохондриальных матрицах, EC-СОД - в основном во внеклеточном матриксе, особенно в областях, содержащих большое количество коллагеновых волокон первого типа, а также вокруг легочных и системных сосудов. H₂O₂, которая образуется под действием СОД или XO, восстанавливается до воды под действием каталазы и GSH-Px. Каталаза существует в виде тетрамера, состоящего из 4 идентичных мономеров, каждый из которых содержит группу гема в активном центре, за счет чего и происходит восстановление.[38] Ферменты окислительно-восстановительного цикла, ответственные за утилизацию H₂O₂ и гидроперекисей липидов (образуемых в результате перекисного окисления липидов мембран), представлены глутатион-пероксидазами (Glutathione peroxidase, GSH- Pxs). GSH-Pxs -семейство тетрамерных ферментов, которые содержат уникальную аминокислоту - селеноцистеин. Были описаны четыре типа GSH-Pxs, кодирующиеся разными генами: GSH-Px-1 (клеточная GSH-Px) присутствует во всех клетках и тканях и снижает уровень пероксида и гидроперикисей липидов, за исключением этерифицированных липидов. Концентрацию эфиров липидов снижает мембран-связанная GSH-Px-4, которая для их восстановления использует несколько различных тиолов с низкой молекулярной массой. GSH-Рх-2 (GSH-Рх желудочно-кишечного тракта) локализуется в эпителиальных клетках желудочно-кишечного тракта. GSH -Рх-3 (внеклеточная GSH-Рх) является единственным членом семейства GSH-Px, которая находится вне клеточного пространства и, как полагают, является одним из наиболее важных внеклеточных антиоксидантных ферментов. Кроме того, процесс элиминации H₂O₂ обеспечивается и тиолсодержащими ферментами, а именно тиоредоксинами (Trx1 и Trx2), тиоредоксинредуктазой (TRRS), тиоредоксинпероксидазой Prxs, глутаредоксином. Trx и TRRS в клетках человека располагаются как в цитозоле, так и в митохондриях, и функционируют как потенциально защитные соединения при развитии АФК-опосредованного повреждения тканей. Общим для этих антиоксидантов является необходимость наличия НАДФН в качестве восстанавливающего субстрата. НАДФН поддерживает каталазы в активной форме и используется в качестве кофактора Trx и GSH -редуктазами, которые преобразуют GSSG в GSH. Внутриклеточный НАДФН, в свою очередь, образуется путем восстановления НАДФ + глюкозо- 6-фосфат дегидрогеназой. При образовании НАДФН, глюкозо- 6-фосфатдегидрогеназа является критическим фактором, определяющим цитозольную GSH буферную мощность (GSH/GSSG) и, следовательно, является важным регулирующим антиоксидантным ферментом.[18]

Дата добавления: 2015-07-15