Lysyl oxidáza

Lysyl oxidáza je enzym pojivové tkáně, který má katalytické úkoly a podporuje zesítění kolagenu a elastinu. Enzym má stabilizační účinek na pojivovou tkáň tím, že provádí oxidační deaminaci a vytváří tak základní podmínky pro zesítění. U Cutis laxa je aktivita lysyl oxidázy snížena.

Co je lysyl oxidáza?

V lidském těle jsou různé enzymy, z nichž všechny mají katalytickou aktivitu. Enzymy umožňují reakce v lidském těle nebo je urychlují. Lysyl oxidáza je enzym, který se nachází v lidské pojivové tkáni. Nazývá se také proteináza lysin 6 oxidázy a nachází se hlavně v extracelulárním prostoru pojivové tkáně.

Katalytická aktivita enzymu se v tomto případě týká zesítění mezi kolagenem a elastinem. Lysyl oxidáza mechanicky stabilizuje dva proteiny a umožňuje tak reaktivní spojení. Lysyl oxidáza se nachází nejen v lidském těle. Další obratlovci jsou také vybaveni enzymem. Lysyl oxidáza je považována za stabilizátor pojivové tkáně. Nedostatek enzymu vede ke klinickému obrazu cutis laxa, závažné a dědičné slabosti pojivové tkáně.

Funkce, efekt a úkoly

Lysyl oxidáza přebírá důležité úkoly v extracelulárním prostoru v křížovém propojení mezi jednotlivými molekulami kolagenu. V lidském těle hraje kolagen hlavní roli v proteinech, s asi 30 procentami celkové hmotnosti proteinu.

Kolagen je nejčastějším proteinem. Je to strukturální a stavební protein, který tvoří mnoho částí těla, jako je pojivová tkáň, kosti, zuby, chrupavka, šlachy, vazy a kůže. Lysyl oxidáza podporuje vazbu kolagenu na karbonylové skupiny a přispívá tak ke stabilitě uvedených složek těla. Má katalytickou aktivitu pro produkci karbonylových skupin, které vytvářejí kovalentní zesítění na kolagenu v aldolových kondenzacích. Katalytickým úkolem lysyl oxidázy je proto příprava na tvorbu fibril. Enzym vytváří všechny chemické podmínky, které jsou nezbytné pro tvorbu.

Fibrily jsou považovány za vlákna vlákna. Odpovídají tenkým a vláknitým částem těla a nacházejí se v buněčných stěnách rostlin, v lidských svalech a v pojivové tkáni. Úkolem lysyl oxidázy v této souvislosti je v podstatě oxidační deaminace lysylových zbytků. V chemii je deaminace chemická separace aminoskupin jako amonné ionty nebo amoniak. Oxidační deaminace štěpí aminoskupiny L-glutamátu aminokyseliny z vodíku a oxiduje je na iminoskupiny přenosem vodíku na NAD + nebo NADP +.

Následuje hydrolytické štěpení iminoskupin jako amonných iontů, které je spojeno s tvorbou a-keto kyseliny. Deaminace odpovídá prvnímu kroku biochemického rozkladu aminokyselin, ke kterému dochází u savců hlavně v játrech. Amoniový ion vytvořený během deaminace se přemění na močovinu. Deaminační procesy lysyl oxidázy vedou k aldehydovým skupinám, které společně s jednotlivými aminoskupinami jiných lyzylových zbytků vedou k tzv. Schiffovým bázím, a mohou tak tvořit stabilizační zesítění v kolagenu.

Vzdělávání, výskyt, vlastnosti a optimální hodnoty

Lysyl oxidáza v DNA je kódována genem LOX, který se u lidí nachází na chromosomu 5 v lokusu genu q23.3 až q31.2. Genový produkt není konečnou formou enzymu. Produkt není hotovou lyzyl oxidázou, ale předchůdnou formou, která má po translaci molární hmotnost 47 kDa.

Glykosylace nastává v dalším průběhu. Během tohoto procesu se molární hmotnost pozdějšího enzymu zvýší na 50 kDa a předchozí forma lysyl oxidázy se sekretuje do extracelulárního prostoru. Po sekreci se pre-lyzyl oxidáza dále zpracovává. Látka je rozdělena do extracelulárního prostoru. Protein 1 je zodpovědný za štěpení na dva fragmenty. Tímto způsobem je na jedné straně produkována lysyl oxidáza 32 kDa. Na druhé straně se vytvoří zbytková látka, která v tomto případě odpovídá polypeptidu.

Nemoci a poruchy

Genetické defekty lysyl oxidázy mohou způsobit klinický obraz cutix laxe. Toto onemocnění se také nazývá dermatochalasa a týká se skupiny často souvisejících s věkem souvisejících slabostí pojivové tkáně, které jsou ve většině případů pozorovány s familiární akumulací.

Společnou charakteristikou všech jevů dermatochalasis je ochablá a nepružná kůže, která často visí ve velkých záhybech na různých částech těla. Většina postižených vypadá kvůli změnám starší než oni. Nemoci jsou způsobeny mimo jiné genetickými mutacemi. V této souvislosti mluvíme o syndromu cutis laxa. Nemoc může existovat v autozomálně recesivní, autozomálně dominantní a x-chromsomální formě. V mnoha případech je syndrom cutis laxa spojen s dalšími anomáliemi a pokud jsou například orgány zapojeny, může být fatální.

ARCL1 odpovídá cutis laxa autozomálně recesivního typu 1 a je považován za nejzávažnější formu, která za určitých okolností může vést k život ohrožujícím komplikacím. Forma ARCL1A je spojena s mutacemi v genu FBLN5 v lokusu 14q32.12. Typ ARCL1B je spojen s mutacemi v genu EFEMP2 v lokusu 11q13.1 a varianta ARCL1C odpovídá cutis laxa s doprovodnými anomáliemi v plicním, gastrointestinálním a močovém traktu, které jsou způsobeny mutacemi v genu LTBP4 v lokusu 19q13.2.

Mutace v uvedených genech vedou k podprůměrné aktivitě lyxyloxidázy. Nedostatečné křížové vazby jsou vytvářeny kvůli snížené aktivitě enzymu. Pojivová tkáň pacienta není dostatečně stabilizovaná.