Lyzyl oxidáza je enzým z spojivové tkanivo ktorý má katalytické funkcie a podporuje zosieťovanie kolagén a elastín. Enzým má stabilizačný účinok na spojivové tkanivo uskutočnením oxidačnej deaminácie, čím sa vytvoria základné podmienky pre zosieťovanie. U cutis laxa je aktivita lyzyloxidázy znížená.
Čo je to lyzyloxidáza?
Existujú rôzne enzýmy v ľudskom tele, pričom všetky majú katalytickú aktivitu. Takže enzýmy umožňujú alebo urýchľujú reakcie v ľudskom tele. Lyzyl oxidáza je ľudský enzým spojivové tkanivo. Hovorí sa mu aj bielkovina lyzín-6-oxidáza a nachádza sa hlavne v extracelulárnom priestore spojivového tkaniva. V tomto prípade katalytická aktivita enzýmu súvisí so zosieťovaním medzi kolagén a elastín. Lyzyl oxidáza tieto dva mechanicky stabilizuje proteíny, čo umožňuje reaktívnu väzbu. Lyzyl oxidáza sa nenachádza iba v ľudskom tele. Enzýmom sú vybavené aj ďalšie stavovce. Lyzyl oxidáza sa považuje za stabilizátor spojivového tkaniva. Nedostatok enzýmu spôsobuje klinický obraz závažnej a dedičnej infekcie cutis laxa slabosť spojivového tkaniva.
Funkcia, účinok a úlohy
Lyzyl oxidáza vykonáva dôležité funkcie v extracelulárnom priestore pri zosieťovaní medzi jednotlivcami molekuly of kolagén. V ľudskom tele má kolagén hlavnú úlohu vo vnútri proteíny, čo predstavuje približne 30 percent celkového množstva bielkovín hmota. Kolagén je najhojnejšia bielkovina. Je to štrukturálny a stavebný proteín, ktorý tvorí veľa zložiek tela, vrátane spojivového tkaniva, kosti, zuby, chrupavka, šľachy, väzy a koža. Lyzyl oxidáza podporuje väzbu kolagénu na karbonylové skupiny a prispieva tak svojou časťou k stabilite vyššie uvedených zložiek tela. Má katalytickú aktivitu na produkciu karbonylových skupín, ktoré vytvárajú kovalentné sieťovacie väzby na kolagénoch v aldolových kondenzáciách. V súlade s tým je katalytickou úlohou lyzyloxidázy príprava tvorby vlákien. Enzým vytvára všetky chemické podmienky potrebné na tvorbu. Fibrily sa považujú za vlákna z vlákien. Zodpovedajú tenkým a vláknitým zložkám tela a nachádzajú sa v bunkových stenách rastlín, v ľudských svaloch a v spojivovom tkanive. Úlohou lyzyloxidázy je v tejto súvislosti v podstate oxidačná deaminácia lyzylových zvyškov. V chémii je deaminácia chemickým štiepením aminoskupín ako amónne ióny alebo amoniak. Oxidačná deaminácia štiepi aminoskupiny aminokyseliny L-glutamát z vodík a oxiduje ich na iminoskupiny s prenosom vodíka na NAD + alebo NADP +. Nasleduje hydrolytické štiepenie iminoskupín ako amónnych iónov, ktoré je sprevádzané tvorbou α-ketokyseliny. Deaminácia zodpovedá prvému kroku biochemickej degradácie aminokyseliny, ktorý sa u cicavcov vyskytuje hlavne v pečeň. Amónny ión vytvorený počas deaminácie sa prevedie na močovina. Deaminačné procesy lyzyl oxidázy vedú k vzniku aldehydových skupín, ktoré sa môžu kombinovať s jednotlivými aminoskupinami z iných lyzylových zvyškov za vzniku tzv. základy a týmto spôsobom vytvárajú stabilizačné zosieťovania v kolagéne.
Vznik, výskyt, vlastnosti a optimálne hodnoty
Lysyl oxidáza je kódovaná v DNA pomocou LOX gen, ktorý sa u ľudí nachádza na chromozóme 5 v lokusu génu q23.3 až q31.2. The gen produkt nie je konečná forma enzýmu. Produkt nie je hotová lyzyl oxidáza, ale prekurzorová forma, ktorá má a stolička hmota 47 kDa po preklade. V ďalšom priebehu sa vyskytuje glykozylácia. Počas tohto procesu stolička hmota neskoršieho enzýmu sa zvýši na 50 kDa a prekurzorová forma lyzyloxidázy sa vylučuje do extracelulárneho priestoru. Po sekrécii sa pre-lyzyl oxidáza ďalej spracuje. V extracelulárnom priestore sa látka štiepi. Štiepenie na dva fragmenty sa uskutočňuje proteínom 1, čím sa získa 32 kDa lyzyloxidáza. Na druhej strane sa vytvorí zvyšková látka, ktorá v tomto prípade zodpovedá polypeptidu.
Choroby a poruchy
Genetické defekty lyzyloxidázy môžu spôsobiť klinický obraz cutix laxe. Toto stav sa tiež nazýva dermatochaláza a vzťahuje sa na skupinu často s vekom súvisiacich slabostí spojivového tkaniva pozorovaných vo väčšine prípadov pri rodinnom zoskupení. Spoločnou charakteristikou všetkých javov dermatochalázy je ochabnutie a nepružnosť koža ktorá často visí vo veľkých záhyboch na rôznych častiach tela. Väčšina postihnutých jedincov vyzerá kvôli zmenám staršie, ako sú. Poruchy sú okrem iného spôsobené genetickými mutáciami. V tejto súvislosti existuje hovoriť syndrómu cutis laxa. Ochorenie môže byť v autozomálne recesívnej, autozomálne dominantnej a x-chromozomálnej forme. V mnohých prípadoch je syndróm cutis laxa spojený s inými abnormalitami a môže byť napríklad smrteľný, ak sú postihnuté orgány. ARCL1 zodpovedá cutis laxa autozomálne recesívneho typu 1 a považuje sa za najťažšiu formu, ktorá môže spôsobiť život ohrozujúce komplikácie. Typ ARCL1A je spojený s mutáciami v FBLN5 gen na mieste 14q32.12. Typ ARCL1B je spojený s mutáciami v géne EFEMP2 v mieste 11q13.1 a variant ARCL1C zodpovedá cutis laxa so spojenými pľúca, abnormality gastrointestinálneho traktu a močových ciest v dôsledku mutácií v géne LTBP4 v lokuse 19q13.2. Mutácie vo vyššie uvedených génoch vedú k podpriemernej aktivite lyxyloxidázy. Znížená aktivita enzýmu vytvára nedostatočné zosieťovanie. Spojivové tkanivo pacientov teda nie je dostatočne stabilizované.
