Aldehydoksydase representerer et enzym som brytes ned aldehyder hos virveldyr. Det finnes i forskjellige vev hos pattedyr og mennesker. Den eksakte funksjonen til aldehydoksydase er ennå ikke kjent.
Hva er aldehydoksydase?
Aldehydoksydase (AOX1) hjelper til med enzymatisk nedbrytning av aldehyder i kroppen. Imidlertid har det også blitt funnet å bryte sammen nikotin til kotinin. I denne prosessen, en oksygen atom er innlemmet i det oksygenfrie nikotin for å danne en aldehydstruktur. På grunn av dette faktum er aldehydoksydase også viktig for tryptofan metabolisme og samtidig for biotransformasjon. Det finnes hovedsakelig i cytosol av leveren celler, bukspyttkjertel, lunge, skjelettmuskulatur eller fettceller. For aktiviteten til enzymet er kofaktoren molybden veldig viktig. I menneskelig DNA er det bare en AOX gen som kan kode et funksjonelt enzym. I andre virveldyr er flere AOX-gener aktive. Aldehydoksydase er veldig lik og beslektet med enzymet xanthine dehydrogenase. Både enzymer kan brukes til å omdanne hypoksantin til xantin med inkludering av et oksygen atom og Vann molekyl. Imidlertid konverteringen av xantin til urinsyre utføres bare av xantinhydrogenase (xantinoksidase). Aldehydoksydase består av 1338 aminosyrer. Molybdopterin, FAD og 2 (2Fe2S) fungerer som kofaktorer for effektiviteten. Reaksjonen, som allerede er preget av navnet, markerer konvertering av aldehyder til karboksylsyrer og hydrogen peroksid med tilsetning av oksygen og Vann.
Funksjon, handling og oppgaver
Enzymet aldehydoksydase katalyserer flere reaksjoner. I stor grad er det ansvarlig for omdannelsen av aldehyder til karboksylsyrer med tilsetning av oksygen og Vann. Generelt medierer aldehydoksydase tilsetning av et oksygenatom til et substrat. Blant annet katalyserer det også konverteringen av nikotin å conitine. Derfor spiller den også en viktig rolle i biotransformasjon og tryptofan metabolisme. I disse reaksjonene er molybden alltid nødvendig som en kofaktor. I biotransformasjon omdanner det fremmedfrykt med aldehydgrupper til det tilsvarende karboksylsyrer i fase I-reaksjonen. Glukuronsyre tilsettes karboksylgruppene i fase II-reaksjonen for å øke vannløseligheten og skylle det fremmede molekylet ut av kroppen. Strukturelt og kjemisk er aldehydoksydase nært beslektet med det homologe enzymet xantinhydrogenase (xantinoksidase). Imidlertid hvorfor konvertering av xantin til urinsyre med tilsetning av oksygen og vann katalyseres bare av xantinoksydase er ikke kjent. Omdannelsen av hypoksantin til xantin er fortsatt katalysert av begge enzymer. Videre er aldehydoksydase også ansvarlig for adipogenese (spredning av fettceller). I denne prosessen stimulerer det frigjøringen av vevshormonet adiponectin. Adiponectin øker i sin tur effektiviteten av insulin. I hepatocytter hemmer adiponektin i sin tur frigjøring av aldehydoksidase. Mangel på aldehydoksydase (AOX1) hemmer også lipideksport fra celler. Den nøyaktige funksjonen til aldehydoksydase er ikke helt forstått.
Dannelse, forekomst, egenskaper og optimale nivåer
Aldehydoksydase finnes hovedsakelig i cytoplasmaet til leveren celler. Imidlertid finnes det også i fettceller, lunge vev, skjelettmuskulatur og bukspyttkjertelen. Det pleide å forveksles med den homologe xantinoksidasen. Selv om begge deler enzymer er strukturelt like. Imidlertid katalyserer de delvis forskjellige reaksjoner. Imidlertid krever begge enzymer de samme kofaktorene for deres funksjon. Disse er molybdopterin, FAD og 2 (2Fe2S). Imidlertid nedbryter aldehydoksydase ikke bare aldehyder, men er også ansvarlig for oksydasjonen av N-heterosykliske forbindelser som nikotin til kotinin.
Sykdommer og lidelser
Sammen med xantindehydrogenase (xantinoksidase) og sulfittoksydase, er aldehydoksydase avhengig av kofaktor molybden. Molybden er innlemmet som et komplekst atom i et molybdopterin og danner molybdenkofaktoren. Molybdenmangel resulterer i mangelfull funksjon av disse tre enzymene. Xanthine dehydrogenase katalyserer nedbrytningen av xanthine til urinsyre. Enzymet aldehydoksydase er bare delvis involvert i denne prosessen, for eksempel i nedbrytningen av hypoksantin til xantin. Her konkurrerer den til og med med xantinoksidase. Derfor er det ingen isolert aldehydoksydasemangel. Imidlertid støtter aldehydoksydase nedbrytningen av katekolaminer.Sulfite oxidase er ansvarlig for nedbrytningen av svovel-inneholder aminosyrer slik som cystein, taurin or metionin. Hvis dette enzymet er mangelfullt, omdannes ikke sulfitt lenger til sulfat. På grunn av kofaktoren molybden er de tre enzymene vanligvis mangelfulle. Selvfølgelig er isolerte defekter på grunn av mutasjoner mulige for hvert av disse enzymene. Imidlertid er det ikke beskrevet noe klinisk bilde med en spesifikk aldehydoksydasemangel så langt. Molybdenmangel indusert av ubalansert kosthold er igjen veldig sjelden. Dette kan imidlertid forekomme med mer enn seks måneder med molybdenmangel parenteral ernæring. I slike tilfeller, takypné, takykardi, alvorlig hodepine, kvalme, oppkast, sentrale ansiktsunderskudd, eller koma ofte forekommer. Videre intoleranse mot visse aminosyrer inntreffer. Økte sulfittkonsentrasjoner finnes i urinen, mens reduserte urinsyrenivåer oppstår i urinen blod. Hvis molybdenmangelen vedvarer lenge, kan det være problemer med nedbrytningen av svovel-inneholdende amino syrer, sulfittallergier, håravfall, lave urinsyrenivåer i blod, og fruktbarhetsproblemer. Imidlertid skyldes de fleste symptomene mangel på sulfittoksidase og xantindehydrogenase. Takykardi skyldes sannsynligvis økte nivåer av adrenalin eller noradrenalin (katekolaminer), ettersom deres sammenbrudd er forsinket av aldehydoksydasemangel. Molybdenmangel kan være forårsaket av ekstremt lave molybden dietter og inflammatoriske tarmsykdommer som Crohns sykdom med malabsorpsjon av mat. Arvelig mangofaktormangel på grunn av nedsatt syntese av molybdopterin er dødelig på grunn av fullstendig svikt i alle tre enzymene uten behandling.
