peroxidases

peroxidases เป็นตัวแทนของเอนไซม์ที่สลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์หรือเปอร์ออกไซด์อินทรีย์ในทุกสิ่งมีชีวิต เปอร์ออกไซด์เป็นสารพิษในเซลล์ที่แข็งแรงซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นทางชีวเคมีจำนวนมาก ทำให้เปอร์ออกซิเดสเป็นหนึ่งในสารต้านอนุมูลอิสระที่สำคัญที่สุด

เปอร์ออกซิเดสคืออะไร?

เปอร์ออกซิเดสเป็นเอนไซม์ที่ส่วนใหญ่สลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่เป็นพิษ เปอร์ออกไซด์อินทรีย์จะลดลงด้วยเอนไซม์เหล่านี้

ในปฏิกิริยาเหล่านี้เปอร์ออกไซด์ที่สอดคล้องกันจะได้รับอิเล็กตรอนสองตัวและโปรตอนสองตัวในขั้นตอนย่อย นั่นคือมีการถ่ายเทอะตอมของไฮโดรเจน พันธะระหว่างออกซิเจนทั้งสองอะตอมของเปอร์ออกไซด์ขาด เปอร์ออกซิเดส ได้แก่ catalase, cytochrome c peroxidase, thyroid peroxidase และ glutathione peroxidase อะตอมของไฮโดรเจนมาจากสิ่งที่เรียกว่าผู้บริจาคไฮโดรเจน ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์หรือเปอร์ออกไซด์อินทรีย์เป็นสารตั้งต้นคาตาเลสเป็นกรณีพิเศษ

ในกรณีของ catalase เป็นเปอร์ออกซิเดสโมเลกุลของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ตัวที่สองจะทำหน้าที่เป็นผู้บริจาคไฮโดรเจน ดังนั้นจึงถ่ายโอนอะตอมของไฮโดรเจน ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สองโมเลกุลถูกสร้างเป็นโมเลกุลของน้ำสองโมเลกุลและโมเลกุลออกซิเจนหนึ่งโมเลกุล ด้วยความช่วยเหลือของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ไซโตโครมซีเปอร์ออกซิเดสออกซิไดซ์ตัวอย่างเช่นเฟอร์โรฟอร์มของไซโตโครมซีด้วยความช่วยเหลือของต่อมไทรอยด์เปอร์ออกซิเดสไอออนไอโอไดด์จะลดลงเมื่อมีไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และจะถูกเปลี่ยนทันทีด้วยกรดอะมิโนไทโรซีนเพื่อสร้างฮอร์โมนไทรอยด์

กลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดสเป็นเปอร์ออกซิเดสที่สำคัญ สิ่งนี้เร่งปฏิกิริยาออกซิเดชั่นของกลูตาไธโอนโดยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์พร้อมกับการก่อตัวของน้ำ ทำให้เป็นหนึ่งในสารต้านอนุมูลอิสระที่สำคัญที่สุดในร่างกาย

ฟังก์ชันเอฟเฟกต์และงาน

งานที่สำคัญที่สุดของเปอร์ออกซิเดสคือการสลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่เป็นพิษและเปอร์ออกไซด์อินทรีย์ในสิ่งมีชีวิต เปอร์ออกไซด์เป็นสารที่มีฤทธิ์รุนแรงซึ่งสามารถออกซิไดซ์ชีวโมเลกุลของร่างกายได้อย่างง่ายดาย

ในกระบวนการเผาผลาญออกซิเดชั่นหลายอย่างมักเกิดขึ้นในรูปของสาร เมื่อเปอร์ออกไซด์แตกตัวไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์มักจะถูกปล่อยออกมาซึ่งจะโจมตีสารภายนอกอื่น ๆ อนุมูลอิสระมักเกิดขึ้นเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นกลางในการเปลี่ยนเปอร์ออกไซด์ เพื่อ จำกัด ผลของอนุมูลอิสระดังนั้นเปอร์ออกไซด์จะต้องถูกทำลายลงด้วย เอนไซม์คาตาเลสมีหน้าที่ในการสลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์โดยตรงในน้ำและออกซิเจน กลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดสออกซิไดซ์กลูตาไธโอนซัลไฟด์และในขณะเดียวกันก็ลดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ลงในน้ำ กลูตาไธโอนเป็นไตรเปปไทด์ที่ทำจากกรดกลูตามิกซีสเทอีนและไกลซีน

ในตับเป็นสารต้านอนุมูลอิสระเป็นสารออกฤทธิ์ที่สำคัญที่สุดในการขับสารพิษในร่างกาย มันถูกออกซิไดซ์ในกระบวนการ หากนำไปใช้ในจุดที่อ่อนเพลียอาจเกิดภาวะตับวายเฉียบพลันได้เนื่องจากปฏิกิริยาการล้างพิษที่จำเป็นตลอดเวลาไม่เกิดขึ้นอีกต่อไป เป็นผลให้เอนไซม์กลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดสมีความสำคัญอย่างยิ่งในฐานะที่เป็นส่วนประกอบของการป้องกันเซลล์จากความเครียดออกซิเดชั่น การขาดเอนไซม์นี้อาจนำไปสู่ภาวะเส้นเลือดอุดตันเนื้องอกและโรคเกี่ยวกับระบบประสาท

ในทางกลับกันไทรอยด์เปอร์ออกซิเดสจะสร้างไอโอดีนเข้าไปในฮอร์โมนไทรอยด์ผ่านการออกซิเดชั่นของไอโอไดด์ อะตอมของไฮโดรเจนจะถูกถ่ายโอนจากไทโรซีนไปยังไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในระหว่างการเกิดออกซิเดชันของไอโอไดด์ไอออน ฮอร์โมนไทรอยด์และน้ำจะเกิดขึ้นในกระบวนการ

การศึกษาการเกิดคุณสมบัติและค่าที่เหมาะสม

เปอร์ออกซิเดสส่วนใหญ่อยู่ในเพอรอกซิโซมของเซลล์ เพอรอกซิโซมเป็นออร์แกเนลล์เซลล์ที่ปิดผนึกด้วยเมมเบรนซึ่งเปอร์ออกไซด์ที่ลุกลามจะถูกทำลายลง ปฏิกิริยาเหล่านี้จะต้องเกิดขึ้นแยกจากส่วนที่เหลือของเซลล์เนื่องจากอาจเป็นอันตรายกับส่วนที่เหลือของเซลล์ได้ เพอรอกซิโซมประกอบด้วยเปอร์ออกซิเดสซึ่งจะสลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และเปอร์ออกไซด์อื่น ๆ โดยไม่ถูกรบกวนโดยไซโตพลาสซึมของเซลล์

จำนวนและขนาดของเพอรอกซิโซมและปริมาณโปรตีนขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์ ยิ่งต้องมีปฏิกิริยาการล้างพิษมากเท่าไหร่ก็ยิ่งมีจำนวนและปริมาตรของถุงมากขึ้นเท่านั้น เพอรอกซิโซมประกอบด้วยสารออกซิเดสและโมโนออกซิเจนประมาณ 60 ชนิดซึ่งเป็นตัวเร่งการสลายกรดไขมันและสารอื่น ๆ ด้วยการรวมออกซิเจนเข้าด้วยกัน เปอร์ออกไซด์ถูกสร้างขึ้นเป็นผลิตภัณฑ์ระดับกลางที่ทำปฏิกิริยาโดยเฉพาะซึ่งจะต้องถูกทำลายลงด้วยความช่วยเหลือของเปอร์ออกซิเดส

โรคและความผิดปกติ

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นผลิตภัณฑ์ขั้นกลางส่วนใหญ่ในการสลายไขมันโดยออกซิเดชั่นมีผลอย่างมากต่อสิ่งมีชีวิต มีฤทธิ์ออกซิไดซ์เองและสามารถทำลายร่างกายได้ ดังนั้นเปอร์ออกซิเดสจึงมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งต่อความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น

ในฐานะที่เป็นสารต้านอนุมูลอิสระกลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดสโดยเฉพาะเป็นส่วนหนึ่งของระบบป้องกันเซลล์ กลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดสสร้างขึ้นจากกลูตาไธโอน พวกเขาขึ้นอยู่กับซีลีเนียมเป็นปัจจัยร่วม กลูตาไธโอนเป็นไตรเปปไทด์ที่ประกอบด้วยกรดกลูตามิกซีสเทอีนและไกลซีนซีลีเนียมจะจับกับซีสเทอีนในเอนไซม์โดยซีลีเนียมซีสเทอีนเป็นศูนย์กลางปฏิกิริยาของเอนไซม์ ความผิดปกติหรือการขาดกลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดสอาจนำไปสู่ปัญหาสุขภาพที่รุนแรง การขาดนี้มักเกิดจากการขาดซีลีเนียม สิ่งนี้ จำกัด การทำงานของเอนไซม์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบางพื้นที่ของจีนซึ่งเป็นดินที่มีซีลีเนียมไม่ดีมากจึงเกิดอาการที่เรียกว่า Keshan syndrome (ตั้งชื่อตามเขต Keshan)

โรคนี้แสดงออกมาในปัญหาเกี่ยวกับหัวใจเช่นภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะหัวใจล้มเหลวหรือแม้แต่ภาวะช็อกจากโรคหัวใจ กลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดสเกิดจากกลูตาไธโอน โดยเฉพาะอย่างยิ่งพบในตับและผลิตอย่างต่อเนื่องในร่างกาย อย่างไรก็ตามเมื่อมีเปอร์ออกไซด์ที่มีความเข้มข้นมากขึ้นกลูตาไธโอนจะถูกใช้อย่างรวดเร็วโดยการออกซิเดชั่น สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็วเมื่อมีกิจกรรมทางกายความเครียดทางอารมณ์หรือการติดเชื้อ วิถีชีวิตที่ไม่ดีต่อสุขภาพด้วยการรับประทานอาหารที่ไม่ดีสารพิษจากสิ่งแวดล้อมแอลกอฮอล์ควันบุหรี่และอื่น ๆ อีกมากมายอาจนำไปสู่การขาดกลูตาไธโอน

การขาดสารนี้แสดงให้เห็นในระบบภูมิคุ้มกันที่อ่อนแอและตับมีภาระมากเกินไป หากปัญหาสุขภาพยังไม่กลายเป็นเรื้อรังการเปลี่ยนแปลงวิถีชีวิตจะนำไปสู่การฟื้นตัวอย่างรวดเร็วเนื่องจากกลูตาไธโอนจะก่อตัวขึ้นอีกครั้งอย่างรวดเร็ว