Xanthine oxidase (ist XO (manchmal 'XAO') eine Form von xanthine oxidoreductase, ein Enzym, das reaktive Sauerstoff-Arten erzeugt. Es katalysiert die Oxydation von hypoxanthine zu xanthine und kann weiter die Oxydation von xanthine zu Harnsäure katalysieren. Dieses Enzym spielt eine wichtige Rolle im Katabolismus von purines in einigen Arten einschließlich Menschen.

Xanthine oxidase wird als eine Enzym-Tätigkeit (die EG 1.17.3.2) definiert. Dasselbe Protein, das in Menschen den HGNC hat, hat Gensymbol XDH genehmigt, kann auch xanthine dehydrogenase Tätigkeit (die EG 1.17.1.4) haben. Der grösste Teil des Proteins in der Leber besteht in einer Form mit xanthine dehydrogenase Tätigkeit, aber es kann zu xanthine oxidase durch die umkehrbare sulfhydryl Oxydation oder durch die irreversible proteolytic Modifizierung umgewandelt werden.

Reaktion

Die folgenden chemischen Reaktionen werden durch xanthine oxidase katalysiert:

• hypoxanthine + HO + O xanthine + HO
• xanthine + HO + O Harnsäure + HO
• Xanthine oxidase kann auch bestimmtem anderem purines, pterins, und Aldehyden folgen. Zum Beispiel wandelt es sich effizient 1-methylxanthine (ein metabolite von Koffein) zu 1-methyluric Säure um, aber hat wenig 3-methylxanthine Tätigkeit an.
• Unter einigen Verhältnissen kann es Superoxydion RH + HO + 2 O ROH + 2 O + 2 H erzeugen.

Image:Hypoxanthin - Hypoxanthine.svg|hypoxanthine (ein Sauerstoff-Atom)

Image:Xanthin - Xanthine.svg|xanthine (zwei oxygens)

Image:Harnsäure Ketoform.svg|uric Säure (drei oxygens)

Protein-Struktur

Das Protein ist groß, ein Molekulargewicht von 270 kDa habend, und hat 2 flavin Moleküle (gebunden als MODESCHREI), 2 Molybdän-Atome und 8 pro enzymatische Einheit gebundene Eisenatome. Die Molybdän-Atome werden als molybdopterin cofactors enthalten und sind die aktiven Seiten des Enzyms. Die Eisenatome sind ein Teil von [2Fe-2S] ferredoxin Eisenschwefel-Trauben und nehmen an Elektronübertragungsreaktionen teil.

Katalytischer Mechanismus

Die aktive Seite von XO wird aus einer molybdopterin Einheit mit dem Molybdän-Atom zusammengesetzt, das auch durch Endsauerstoff (oxo), Schwefel-Atome und ein Endhydroxyd koordiniert ist. In der Reaktion mit xanthine, um Harnsäure zu bilden, wird ein Sauerstoff-Atom von Molybdän bis xanthine übertragen, wodurch, wie man annimmt, mehrere Zwischenglieder beteiligt werden. Die Wandlung des aktiven Molybdän-Zentrums kommt bei der Hinzufügung von Wasser vor. Wie anderer bekannter Molybdän enthaltender oxidoreductases entsteht das Sauerstoff-Atom, das ins Substrat durch XO eingeführt ist, aus Wasser aber nicht aus dioxygen (O).

Klinische Bedeutung

Xanthine oxidase ist ein superoxyderzeugendes Enzym gefunden normalerweise im Serum und den Lungen, und seine Tätigkeit wird während Grippe Eine Infektion vergrößert.

Während des strengen Leberschadens xanthine wird oxidase ins Blut veröffentlicht, so ist eine Blutfeinprobe für XO eine Weise zu bestimmen, ob Leberschaden geschehen ist.

Ebenso, weil xanthine oxidase ein metabolischer Pfad für die saure Harnbildung ist, wird der xanthine oxidase Hemmstoff allopurinol in der Behandlung der Gicht verwendet. Seitdem xanthine wird oxidase am Metabolismus von 6-mercaptopurine beteiligt, Verwarnung sollte vor dem Verwalten allopurinol und 6-mercaptopurine, oder sein Pro-Rauschgift azathioprine in der Verbindung genommen werden.

Xanthinuria ist eine seltene genetische Unordnung, wo der Mangel an xanthine oxidase zu hoher Konzentration von xanthine im Blut führt und Gesundheitsprobleme wie Nierenmisserfolg verursachen kann. Es gibt keine spezifische Behandlung, Leidenden wird von Ärzten empfohlen, Nahrungsmittel hoch in purine zu vermeiden und eine hohe flüssige Aufnahme aufrechtzuerhalten. Typ ich xanthinuria ist direkt zu Veränderungen des XDH Gens verfolgt worden, das xanthine oxidase Tätigkeit vermittelt. Typ II xanthinuria kann sich aus einem Misserfolg des Mechanismus ergeben, der Schwefel in die aktiven Seiten von xanthine oxidase und Aldehyd oxidase, einem zusammenhängenden Enzym mit einigen überlappenden Tätigkeiten einfügt (wie Konvertierung von allopurinol zu oxypurinol.

Die Hemmung von xanthine oxidase ist als ein Mechanismus vorgeschlagen worden, um kardiovaskuläre Gesundheit zu verbessern.

Sowohl xanthine oxidase als auch xanthine oxidoreductase sind auch im Hornhautepithel und endothelium da und können an oxidative Augenverletzung beteiligt werden.

Hemmstoffe

Hemmstoffe von XO schließen allopurinol, oxypurinol, und phytic Säure ein.

Siehe auch

• xanthine dehydrogenase
• Natrium molybdate
• Homogenisierter Milk und Atherosclerosis

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