Протопорфириноген IX оксидаза

Перейти к навигацииПерейти к поиску
Протопорфириноген IX оксидаза
Идентификаторы
ПсевдонимыPPOXprotoporphyrinogen oxidase
Внешние IDGeneCards: [1]
Паттерн экспрессии РНК
Bgee
ЧеловекМышь (ортолог)
BioGPS
Дополнительные справочные данные
Ортологи
ВидЧеловекМышь
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (мРНК)

н/д

н/д

RefSeq (белок)

н/д

н/д

Локус (UCSC)н/дн/д
Поиск по PubMedн/дн/д
Логотип Викиданных Информация в Викиданных
Смотреть (человек)
Протопорфириноген IX оксидаза
Биосинтез гема— обратите внимание, что некоторые реакции происходят в цитозоле, а некоторые — в митохондрии (жёлтый цвет)
Биосинтез гема— обратите внимание, что некоторые реакции происходят в цитозоле, а некоторые — в митохондрии (жёлтый цвет)
Идентификаторы
Шифр КФ1.3.3.4
Номер CAS53986-32-6
Базы ферментов
IntEnzIntEnz view
BRENDABRENDA entry
ExPASyNiceZyme view
MetaCycmetabolic pathway
KEGGKEGG entry
PRIAMprofile
PDB structuresRCSB PDB PDBe PDBj PDBsum
Gene OntologyAmiGO • EGO
Поиск
PMCстатьи
PubMedстатьи
NCBINCBI proteins
CAS53986-32-6

Протопорфириноген IX оксидаза, также протопорфириноген оксидаза (сокр. ППГ-IX-оксидаза) — фермент (1.3.3.4) из семейства оксидазы (класс оксидоредуктазы), катализирует реакцию окисления протопорфориногена IX до протопорфирина IX, путём отщепления 6 атомов водорода по схеме:

протопорфириноген IX + 3O2 → протопорфирин IX + 3H2O2
protoporphyrin IX synthesis from protoporphyrinogen-IX

Данная реакция является седьмой в биосинтезе гема и протекает в матриксе митохондрий. Фермент является флавопротеином и использует ФАД в качестве простетической группы[1].

У человека фермент кодируется геном PPOX, который локализован на длинном плече (q-плече) 1-хромосомы[2][3][4]. Длина полипептидной цепи белка составляет 477 аминокислот, а молекулярная масса — 50 765 Да[1]. Данный фермент является мишенью некоторых гербицидов.

Функции

PPOX — это ген, который кодирует предпоследний фермент биосинтеза гема, катализирующий 6-электронное окисление протопорфириногена IX с образованием протопорфирина IX. Данный белок представляет собой флавопротеин, связанный с внешней поверхностью внутренней митохондриальной мембраны[4].

Клиническое значение

Вариегатная порфирия является генетическим заболеванием, которое наследуется по аутосомно-доминантному типу и вызывается мутациями в гене PPOX. В гене PPOX выявлено более 100 мутаций, которые могут вызывать вариегатную порфирию. Одна мутация — замена аминокислоты триптофана на аргинин в позиции 59 (также пишется как Arg59Trp или R59W) — встречается примерно в 95 % южноафриканских семей с вариегатной порфирией. Мутации, происходящие в гене PPOX снижают активность фермента, экспрессируемым этим геном, что позволяет накапливаться в организме побочным продуктам биосинтеза гема, например, протопорфириногена IX, который в коже под действием солнечных лучей превращается в токсичный протопорфирин, способный вызвать фотодерматит, сопровождаемый эрозивно-язвенными повреждениями и буллёзной сыпью (медленно заживляемые). Такое накопление в сочетании с негенетическими факторами (такими, как приём некоторых лекарств, алкоголя и диета) вызывает данный тип порфирии.

Ингибиторы

Ингибирование протопорфириноген оксидазы является механизмом действия ряда коммерческих гербицидов, в том числе нитрофениловых эфиров ацифлуорфена и фомесафена, а также пиримидинидионов бутафенацила и сафлуфенацила. Визуальными результатами обработки растений являются хлороз и усыхание. Повреждения вызываются накоплением в клетках растений протопорфирина IX, ингибирующего ППГ-IX-оксидазу на пути биосинтеза тетрапирролов. Это мощный фотосенсибилизатор, активирующий кислород, что приводит к перекисному окислению липидов. Для того чтобы этот процесс привёл к гибели растения, необходимы как свет, так и кислород[5][6][7].

Примечания

  1. 1 2 UniProt, P50336 (англ.).
  2. Taketani S, Inazawa J, Abe T, Furukawa T, Kohno H, Tokunaga R, et al. (October 1995). "The human protoporphyrinogen oxidase gene (PPOX): organization and location to chromosome 1". Genomics. 29 (3): 698—703. doi:10.1006/geno.1995.9949. PMID 8575762.
  3. Frank J, McGrath JA, Poh-Fitzpatrick MB, Hawk JL, Christiano AM (July 1999). "Mutations in the translation initiation codon of the protoporphyrinogen oxidase gene underlie variegate porphyria". Clinical and Experimental Dermatology. 24 (4): 296—301. doi:10.1046/j.1365-2230.1999.00484.x. PMID 10457135. S2CID 40509390.
  4. 1 2 Entrez Gene: PPOX protoporphyrinogen oxidase.
  5. Structure-Activity Relationships of Diphenyl Ethers and Other Oxygen-Bridged Protoporphyrinogen Oxidase Inhibitors // Peroxidizing Herbicides. — 1999. — P. 141–161. — ISBN 978-3-642-63674-5. — doi:10.1007/978-3-642-58633-0_5.
  6. Herbicidal Efficacy of Protoporphyrinogen Oxidase Inhibitors // Peroxidizing Herbicides. — 1999. — P. 293–302. — ISBN 978-3-642-63674-5. — doi:10.1007/978-3-642-58633-0_11.
  7. Protoporphyrinogen Oxidase-Inhibiting Herbicides // Hayes' Handbook of Pesticide Toxicology. — 2010. — P. 1733–1751. — ISBN 9780123743671. — doi:10.1016/B978-0-12-374367-1.00081-1.