Lysyloksydase er et enzym av bindevev som har katalytiske funksjoner og fremmer tverrbinding av kollagen og elastin. Enzymet har en stabiliserende effekt på bindevev ved å utføre oksidativ deaminering, og derved skape grunnleggende betingelser for tverrbinding. I cutis laxa reduseres aktiviteten til lysyloksidase.
Hva er lysyloksidase?
Det er forskjellige enzymer i menneskekroppen, som alle har katalytisk aktivitet. Så, enzymer aktivere eller akselerere reaksjoner i menneskekroppen. Lysyloksydase er et enzym fra mennesket bindevev. Det kalles også protein lysin-6-oksidase og finnes hovedsakelig i det ekstracellulære rommet i bindevev. I dette tilfellet er enzymets katalytiske aktivitet knyttet til tverrbindingen mellom kollagen og elastin. Lysyloksydase stabiliserer de to mekanisk proteiner, og muliggjør dermed den reaktive bindingen. Lysyloksydase finnes ikke bare i menneskekroppen. Andre virveldyr er også utstyrt med enzymet. Lysyloksydase regnes som en stabilisator av bindevev. En mangel på enzymet forårsaker det kliniske bildet av cutis laxa, en alvorlig og arvelig bindevev svakhet.
Funksjon, effekt og oppgaver
Lysyloksydase utfører viktige funksjoner i det ekstracellulære rommet i tverrbindingen mellom individ molekyler of kollagen. I menneskekroppen har kollagen en stor rolle innenfor proteiner, som utgjør omtrent 30 prosent av det totale proteinet masse. Kollagen er det rikeste proteinet. Det er et strukturelt og byggende protein som utgjør mange komponenter i kroppen, inkludert bindevev, bein, tenner, brusk, sener, leddbånd og hud. Lysyloksydase støtter bindingen av kollagen til karbonylgrupper og bidrar dermed sin del til stabiliteten til de nevnte kroppskomponentene. Den har katalytisk aktivitet for produksjon av karbonylgrupper som danner kovalente tverrbindinger på kollagener i aldolkondensasjoner. Følgelig er den katalytiske oppgaven med lysyloksydase fremstilling av fibrildannelse. Enzymet skaper alle de kjemiske forholdene som er nødvendige for dannelsen. Fibriller anses å være fiber av fiber. De tilsvarer tynne og fibrøse kroppskomponenter og finnes i plantecellevegger, i menneskelige muskler og i bindevev. Oppgaven med lysyloksydase i denne sammenheng er i det vesentlige den oksidative deaminering av lysylrester. I kjemi er deaminering den kjemiske spaltningen av aminogrupper som ammoniumioner eller ammoniakk. Oksidativ deaminering spalter aminogrupper av aminosyren L-glutamat fra hydrogen og oksyderer dem til iminogrupper med overføring av hydrogen til NAD + eller NADP +. Dette etterfølges av hydrolytisk spaltning av iminogrupper som ammoniumioner, som er ledsaget av dannelsen av α-ketosyre. Deaminering tilsvarer det første trinnet i den biokjemiske nedbrytningen av aminosyrer, som hos pattedyr forekommer hovedsakelig i leveren. Ammoniumionet som dannes under deaminering omdannes til urea. Deamineringsprosessene til lysyloksydase gir opphav til aldehydgrupper, som kan kombineres med de enkelte aminogruppene fra andre lysylrester for å danne såkalt Schiff baser og på denne måten danne stabiliserende tverrbindinger i kollagen.
Dannelse, forekomst, egenskaper og optimale verdier
Lysyloksydase er kodet i DNA av LOX gen, som hos mennesker er lokalisert på kromosom 5 i gen locus q23.3 til q31.2. De gen produktet er ikke den endelige formen for enzymet. Produktet er ikke ferdig lysyloksydase, men en forløperform som har en jeksel masse på 47 kDa etter oversettelse. Glykosylering skjer i det videre løpet. I løpet av denne prosessen, jeksel masse av det senere enzymet øker til 50 kDa og forløperformen av lysyloksydase skilles ut i det ekstracellulære rommet. Etter sekresjon blir pre-pro lysyloksidase viderebehandlet. I det ekstracellulære rommet spaltes stoffet. Spaltingen i to fragmenter utføres av protein 1, noe som resulterer i 32 kDa lysyloksydase. På den annen side dannes et reststoff som i dette tilfellet tilsvarer et polypeptid.
Sykdommer og lidelser
Genetiske defekter av lysyloksydase kan forårsake det kliniske bildet av cutix laxe. Dette tilstand kalles også dermatochalasis og refererer til en gruppe ofte aldersrelaterte bindevevsvakheter observert i de fleste tilfeller med familiær klynging. Det vanlige kjennetegnet ved alle dermatochalasisfenomener er sagging og uelastisk hud som ofte henger ned i store bretter på forskjellige deler av kroppen. De fleste berørte individer ser eldre ut enn de er på grunn av endringene. Forstyrrelsene er blant annet forårsaket av genetiske mutasjoner. I denne sammenheng er det snakke av cutis laxa syndrom. Sykdommen kan være i autosomal recessiv, autosomal dominant og x-kromomal form. I mange tilfeller er cutis laxa syndrom assosiert med andre abnormiteter og kan være dødelig hvis for eksempel organer er involvert. ARCL1 tilsvarer cutis laxa av autosomal recessiv type 1 og regnes som den mest alvorlige formen, noe som kan forårsake livstruende komplikasjoner. Type ARCL1A er assosiert med mutasjoner i FBLN5 gen på lokus 14q32.12. Type ARCL1B er assosiert med mutasjoner i EFEMP2-genet på lokus 11q13.1, og variant ARCL1C tilsvarer cutis laxa med tilhørende lungeabnormiteter i mage-tarmkanalen og urinveiene på grunn av mutasjoner i LTBP4-genet på lokus 19q13.2. Mutasjonene i de ovennevnte gener resulterer i lyxyloxidase under gjennomsnittlig aktivitet. Den reduserte aktiviteten til enzymet skaper utilstrekkelige tverrbindinger. Dermed er pasientenes bindevev ikke tilstrekkelig stabilisert.
