laktoperoksidaz - Lactoperoxidase
Laktoperoksidaz , meme, tükürük ve akciğerler, bronşlar ve burun dahil olmak üzere diğer mukoza bezlerinden salgılanan, antibakteriyel ve antiviral ajanlara karşı doğal ve ilk savunma hattı olarak işlev gören bir peroksidaz enzimidir . Laktoperoksidaz, heme peroksidaz enzim ailesinin bir üyesidir . İnsanlarda, laktoperoksidaz, LPO geni tarafından kodlanır .
Laktoperoksidaz , birkaç inorganik ve organik substratın hidrojen peroksit tarafından oksidasyonunu katalize eder . Bu substratlar bromür ve iyodür içerir ve bu nedenle laktoperoksidaz bir haloperoksidaz olarak kategorize edilebilir . Diğer bir önemli substrat ise tiyosiyanattır . Bu enzimin etkisiyle üretilen oksitlenmiş ürünler , influenza virüsünün yok edilmesi dahil olmak üzere güçlü ve spesifik olmayan bakterisit ve antiviral aktivitelere sahiptir. Laktoperoksidaz, inorganik iyon substratları, hidrojen peroksit ve oksitlenmiş ürünleri ile birlikte laktoperoksidaz sistemi olarak bilinir . Bu nedenle LPO, yeterli iyot sağlandığında istilacı bakterilere ve influenza ve SARS-CoV-2 virüsü gibi viral ajanlara karşı çok önemli bir savunma olarak kabul edilir.
Laktoperoksidaz sistemi , süt ve mukozal (emilme ve salgılamada görev alan epitel ile kaplı, çoğunlukla endodermal kökenli astarlar) salgılarındaki bakterileri öldürerek doğal bağışıklık sisteminde önemli bir rol oynar , bu nedenle laktoperoksidaz sisteminin güçlendirilmesi terapötik uygulamalara sahip olabilir. Ayrıca, laktoperoksidaz sisteminin eklenmesi veya arttırılması, gıda ve tüketici sağlık bakım ürünlerinde bakterilerin kontrolünde potansiyel uygulamalara sahiptir. Laktoperoksidaz sistemi DNA'ya saldırmaz ve mutajenik değildir. Bununla birlikte, belirli koşullar altında, laktoperoksidaz sistemi oksidatif strese katkıda bulunabilir. Ayrıca, laktoperoksidaz, serbest radikal ara ürünler üreten östrojenik hormonları oksitleme yeteneği sayesinde meme kanserinin başlamasına katkıda bulunabilir .
Yapı
Laktoperoksidazın yapısı esas olarak alfa sarmallarından ve iki kısa antiparalel beta zincirinden oluşur . Laktoperoksidaz , aynı zamanda miyeloperoksidaz (MPO), eozinofil peroksidaz (EPO), tiroid peroksidaz (TPO) ve prostaglandin H sentazı (PGHS) içeren memeli enzimlerinin heme peroksidaz ailesine aittir . Proteinin merkezine yakın bir yerde bir heme kofaktörü bağlanır.
İşlev
Laktoperoksidaz , birkaç alıcı molekülün hidrojen peroksit (H 2 O 2 ) oksidasyonunu katalize eder :
- indirgenmiş alıcı + H 2 O 2 → oksitlenmiş alıcı + H 2 O
Spesifik örnekler şunları içerir:
- tiyosiyanat (SCN - ) → hipotiyosiyanit (OSCN - )
- bromür (Br − ) → hipobromit (BrO − )
- iyodür (I - ) → hipoiyodit (IO - )
Kaynak , hidrojen peroksit (H 2 O 2 ), genellikle reaksiyonudur glikoz ile oksijen enzim varlığında, glukoz oksidaz ( EC 1.1.3.4 de yer alır) tükürük . Glikoz, sırayla, tükürük enzimi amiloglukozidaz ( EC 3.2.1.3 ) varlığında nişastadan oluşturulabilir .
Bu nispeten kısa ömürlü oksitlenmiş ara ürünler, güçlü bakterisidal etkilere sahiptir, bu nedenle laktoperoksidaz, laktoperoksidaz eksprese eden dokulardaki antimikrobiyal savunma sisteminin bir parçasıdır. Laktoperoksidaz sistemi, bir dizi aerobik ve belirli anaerobik mikroorganizmaları öldürmede etkilidir . Araştırma (1984): "Laktoperoksidaz-tiyosiyanat-hidrojen peroksit karışımlarının bakteriler üzerindeki etkisi deneysel koşullara bağlıdır. Bakteriler, aerobik koşullar altında nütrient agar üzerinde laktoperoksidaz-tiyosiyanat-hidrojen peroksite maruz kaldıktan sonra kültürlenirse üremeyebilirler. , oysa anaerobik koşullar altında kanlı agarda kolayca büyürler." Antimikrobiyal kapasitesinde, laktoperoksidaz, laktoferrin ve lizozim ile sinerjistik olarak hareket ediyor gibi görünmektedir .
Uygulamalar
Laktoperoksidaz etkili bir antimikrobiyal ve antiviral ajandır. Sonuç olarak, gıda, kozmetik ve oftalmik solüsyonların korunmasında laktoperoksidaz uygulamaları bulunmaktadır. Ayrıca, laktoperoksidaz diş ve yara tedavisinde uygulama bulmuştur. Son olarak laktoperoksidaz, anti-tümör ve anti viral ajanlar olarak uygulama bulabilir. Laktoperoksidaz, membran yüzeylerini seçici olarak etiketlemek için radyoaktif iyot ile birlikte kullanılmıştır.
Süt Ürünleri
Laktoperoksidaz etkili bir antimikrobiyal ajandır ve süt ve süt ürünlerinde bakteriyel mikrofloranın azaltılmasında antibakteriyel ajan olarak kullanılır. Hidrojen peroksit ve tiyosiyanat ilavesiyle laktoperoksidaz sisteminin aktivasyonu, soğutulmuş çiğ sütün raf ömrünü uzatır. Oldukça ısıya dayanıklıdır ve sütün aşırı pastörize edilmesinin bir göstergesi olarak kullanılır.
Ağız bakımı
Bir laktoperoksidaz sisteminin diş eti iltihabı ve paradentoz tedavisi için uygun olduğu iddia edilmektedir . Laktoperoksidaz, ağız bakterilerini ve dolayısıyla bu bakteriler tarafından üretilen asidi azaltmak için diş macununda veya ağız gargarasında kullanılmıştır.
Makyaj malzemeleri
Laktoperoksidaz, glukoz, glukoz oksidaz (GOD), iyodür ve tiyosiyanatın bir kombinasyonunun kozmetiklerin korunmasında etkili olduğu iddia edilmektedir.
Yengeç Burcu
Glukoz oksidaz ve laktoperoksidazın antikor konjugatlarının tümör hücrelerinin in vitro öldürülmesinde etkili olduğu bulunmuştur. Ek olarak, laktoperoksidaza maruz kalan makrofajlar, kanser hücrelerini öldürmek için uyarılır.
Klinik önemi
Doğuştan bağışıklık sistemi
Laktoperoksidazın antibakteriyel ve antiviral aktiviteleri memelilerin bağışıklık savunma sisteminde önemli bir rol oynar; laktoperoksidaz sistemi, havadaki bakterilere ve viral ajanlara karşı ilk savunma hattı olarak kabul edilir. Önemli olarak, laktoperoksidaz ayrıca akciğere, bronşlara ve nazal mukusa ekstrüde edilir.
Hipotiyosiyanit , Duox2 olarak da bilinen ikili oksidaz 2 proteinleri tarafından üretilen laktoperoksidazın tiyosiyanat ve hidrojen peroksit üzerindeki aktivitesi ile üretilen reaktif ara maddelerden biridir. Kistik fibroz hastalarında tiyosiyanat sekresyonu azalır, bu da antimikrobiyal hipotiyosiyanit üretiminin azalmasına neden olur ve sonuç olarak hava yolu enfeksiyonu riskinin artmasına katkıda bulunur.
viral enfeksiyonlar
Peroksidaz tarafından üretilen hipoiyodöz asit (HOI), hipoiyodit ve hipotiyosiyanitin tümü, herpes simpleks virüsünü ve insan immün yetmezlik virüsünü yok eder . Hem hipotiyosiyanit hem de hipoiyodat iyon ürünleri çok güçlüdür ve önemli ölçüde, küçük konsantrasyonlarda bile influenza virüsü için öldürücü olan spesifik olmayan antiviral oksidanlardır. Laktoperoksidazın anti-viral aktivitesi, artan iyodür iyonu konsantrasyonları ile güçlendirilir. Bu enzimin oldukça tehlikeli ve sert bir RNA virüsüne (poliovirüs) ve uzun ömürlü bir DNA virüsüne (aşı) karşı etkili olduğu gösterilmiştir.
Bakteriyel enfeksiyonlar
Duox2-lactoperoxidase sisteminin klinik olarak önemli Staphylococcus çeşitleri ve birçok Streptococcus türü dahil olmak üzere birçok düzine bakteri ve mikoplazmaya karşı koruma sağladığı gösterilmiştir . Laktoperoksidaz sistemi , tampondaki yaygın helicobacter pylori'yi etkili bir şekilde inhibe eder ; ancak tüm insan tükürüğünde bu mikroba karşı daha zayıf bir etkiye sahip gibi görünüyor. Tiyosiyanür varlığında laktoperoksidazın, hidrojen peroksitin tiyosiyanürden fazla olduğu durumlarda, belirli koşullar altında hidrojen peroksitin bakterisidal ve sitotoksik etkilerini katalize edebildiği gösterilmiştir. Laktoperoksidaz, hidrojen peroksit ve tiyosiyanürün kombinasyonu, bakteri metabolizmasını ve büyümesini engellemek için tek başına hidrojen peroksitten çok daha etkilidir.
Meme kanseri
Oksidasyon estradiol laktoperoksidaz tarafından olası bir kaynağı , oksidatif stres olarak meme kanseri . Laktoperoksidazın oksijen tüketimine ve hücre içi hidrojen peroksit birikimine yol açan bir zincir reaksiyonunu yayma yeteneği, kadın meme kanseri dokusunda yakın zamanda bildirilen hidroksil radikalinin neden olduğu DNA baz lezyonlarını açıklayabilir. Laktoperoksidaz, östrojenik hormonlarla etkileşime girme ve onları iki tek elektronlu reaksiyon basamağı yoluyla oksitleme yeteneğinden dolayı meme karsinogenezinde rol oynayabilir. Laktoperoksidaz, reaktif serbest radikaller üretmek için östrojenlerin fenolik A halkası ile reaksiyona girer . Ek olarak, laktoperoksidaz kanserojen aromatik ve heterosiklik aminleri aktive edebilir ve aktive edilmiş ürünlerin DNA'ya bağlanma seviyelerini artırabilir, bu da meme kanserinin nedeninde karsinojenlerin laktoperoksidaz katalizli aktivasyonunun potansiyel bir rolü olduğunu düşündürür.
Ağız bakımı
Son yıllarda, çeşitli ağız bakım ürünlerinde (diş macunları, gargaralar) laktoperoksidaz sisteminin klinik etkinliğini açıklayan birkaç klinik çalışma yayınlanmıştır. Amiloglukosidaz (γ- amilaz ) ve glukoz oksidaz içeren ağız gargaralarının laktoperoksidaz sistemini aktive ettiği deneysel diş eti iltihabı ve çürük parametreleri ölçülerek dolaylı olarak gösterildikten sonra ağız bakım ürünlerindeki enzimlerin koruyucu mekanizması kısmen aydınlatılmıştır. Lizozim , laktoperoksidaz ve glukoz oksidaz gibi enzimler diş macunlarından peliküle aktarılır . Pelikülün bileşenleri olan bu enzimler, katalitik olarak oldukça aktiftir. Ayrıca diş macunlarının bir parçası olarak, laktoperoksidaz sistemi, karyojenik mikrofloranın oluşturduğu kolonilerin sayısını azaltırken tiyosiyanat konsantrasyonunu artırarak erken çocukluk çağı çürüklerinin önlenmesinde faydalı bir etkiye sahiptir. İle ağız kuruluğu hastalar, laktoperoksidaz sistemi ile diş macunları görünüşte üstündür florid ile ilgili olarak-içeren diş macunları plak formasyonu ve jinjivit. Koruyucu mekanizmaları daha fazla incelemek için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır.
Laktoperoksidaz uygulaması çürük, diş eti iltihabı ve periodontitis ile sınırlı değildir . Yanan ağız sendromunun ( glossodini ) tedavisini desteklemek için bir lizozim ve laktoperoksidaz kombinasyonu uygulanabilir . Laktoferrin ile kombinasyon halinde, laktoperoksidaz ağız kokusuyla savaşır ; laktoferrin ve lizozim ile kombinasyon halinde, laktoperoksidaz, ağız kuruluğu semptomlarını iyileştirmeye yardımcı olur. Ayrıca, laktoperoksidazlı jeller, ışınlama nedeniyle tükürük üretimi tehlikeye girdiğinde ağız kanseri semptomlarını iyileştirmeye yardımcı olur. Bu durumda oral bakteri florası da olumlu etkilenir.
Ayrıca bakınız
Referanslar
daha fazla okuma
- Galijasevic S, Saed GM, Diamond MP, Abu-Soud HM (Eylül 2004). "Laktoperoksidazdaki katalaz benzeri aktiviteye bağlı demir-dioksi kompleksinin yüksek ayrışma oranı sabiti" . Biyolojik Kimya Dergisi . 279 (38): 39465-70. doi : 10.1074/jbc.M406003200 . PMID 15258136 . S2CID 30280587 .
- Ekstrand B (1994). "Laktoperoksidaz ve laktoferrin". Beuchat LR, Dillon VM, Board RG (ed.). Doğal antimikrobiyal sistemler ve gıda koruma . Oxon: CAB Uluslararası. ISBN'si 978-0-85198-878-8.
- Kussendrager KD, van Hooijdonk AC (Kasım 2000). "Laktoperoksidaz: fiziko-kimyasal özellikler, oluşum, etki mekanizması ve uygulamaları" . İngiliz Beslenme Dergisi . 84 (Ek 1): S19-25. doi : 10.1017/S0007114500002208 . PMID 11242442 .
- Thomas EL, Pera KA, Smith KW, Chwang AK (Şubat 1983). "Laktoperoksidaz antimikrobiyal sistem tarafından Streptococcus mutans'ın inhibisyonu" . Enfeksiyon ve Bağışıklık . 39 (2): 767-78. doi : 10.1128/IAI.39.2.767-778.1983 . PMC 348016 . PMID 6832819 .
- Korhonen H, Meriläinen V, Antila M, Kouvalainen K (1980). "[Bebeklerde sütte antimikrobiyal faktörler ve enfeksiyon direnci]". Duodesim; Laaketieteellinen Aikakauskirja (Fince). 96 (3): 184–99. PMID 7192622 .
- Oram JD, Reiter B (Ağustos 1966). "Streptokokların laktoperoksidaz, tiyosiyanat ve hidrojen peroksit tarafından inhibisyonu. İnhibitör sistemin duyarlı ve dirençli grup N streptokok suşları üzerindeki etkisi" . Biyokimya Dergisi . 100 (2): 373–81. doi : 10.1042/bj1000373 . PMC 1265145 . PMID 4290983 .
- Oram JD, Reiter B (Ağustos 1966). "Laktoperoksidaz, tiyosiyanat ve hidrojen peroksit tarafından streptokokların inhibisyonu. Tiyosiyanatın oksidasyonu ve inhibitör bileşiğin doğası" . Biyokimya Dergisi . 100 (2): 382–8. doi : 10.1042/bj1000382 . PMC 1265146 . PMID 5338806 .
- Hannuksela S, Tenovuo J, Roger V, Lenander-Lumikari M, Ekstrand J (1994). "Florür, insan bütün tükürüğündeki antimikrobiyal peroksidaz sistemlerini inhibe eder". Çürük Araştırması . 28 (6): 429–34. doi : 10.1159/000262016 . PMID 7850846 .
- Aune TM, Thomas EL (Mart 1978). "Tiyosiyanat iyonunun peroksidaz katalizli oksidasyon ürünleri ile protein sülfhidrillerinin oksidasyonu". Biyokimya . 17 (6): 1005–10. doi : 10.1021/bi00599a010 . PMID 204336 .
- Ekstrand B, Mullan WM, Waterhouse A (Haziran 1985). "Isıl İşlem Görmüş Süt ile Antibakteriyel Laktoperoksidaz-Tiyosiyanat-Hidrojen Peroksit Sisteminin İnhibisyonu". Gıda Koruma Dergisi . 48 (6): 494–498. doi : 10.4315/0362-028X-48.6.494 . PMID 30943594 .
- Reiter B, Härnulv G (Eylül 1984). "Laktoperoksidaz Antibakteriyel Sistem: Doğal Oluşum, Biyolojik Fonksiyonlar ve Pratik Uygulamalar". Gıda Koruma Dergisi . 47 (9): 724-732. doi : 10.4315/0362-028X-47.9.724 . PMID 30934451 .
Dış bağlantılar
- Laktoperoksidaz Tıp ABD Ulusal Kütüphanesi'nde tıbbi konu başlıklarına (MeSH)
