Lysyloxidase

Lysyloxidase er et enzym i bindevævet, der har katalytiske opgaver og fremmer tværbinding af kollagen og elastin. Enzymet har en stabiliserende virkning på bindevævet ved at udføre oxidativ deamination og således skabe de grundlæggende betingelser for tværbinding. I Cutis laxa reduceres aktiviteten af ​​lysyloxidase.

Hvad er lysyloxidase?

Der er forskellige enzymer i den menneskelige krop, som alle har katalytisk aktivitet. Enzymer muliggør reaktioner i den menneskelige krop eller fremskynder dem. Lysyloxidase er et enzym, der findes i humant bindevæv. Det kaldes også proteinlysin 6-oxidase og findes hovedsageligt i det ekstracellulære rum i bindevævet.

Den katalytiske aktivitet af enzymet i dette tilfælde angår tværbinding mellem kollagen og elastin. Lysyloxidase stabiliserer de to proteiner på en mekanisk måde og muliggør således den reaktive forbindelse. Lysyloxidase findes ikke kun i den menneskelige krop. Andre hvirveldyr er også udstyret med enzymet. Lysyloxidase betragtes som en stabilisator af bindevævet. En mangel på enzymet fører til det kliniske billede af cutis laxa, en alvorlig og arvelig svaghed i bindevævet.

Funktion, effekt og opgaver

Lysyloxidase påtager sig vigtige opgaver i det ekstracellulære rum i krydsforbindelsen mellem individuelle kollagenmolekyler. I den menneskelige krop spiller kollagen en vigtig rolle inden for proteinerne med ca. 30 procent af den samlede proteinmasse.

Kollagen er det mest almindelige protein. Det er et strukturelt og bygningsprotein, der udgør mange komponenter i kroppen, såsom bindevæv, knogler, tænder, brusk, sener, ledbånd og hud. Lysyloxidase understøtter bindingen af ​​kollagen til carbonylgrupper og bidrager således til stabiliteten af ​​de nævnte kropskomponenter. Det har katalytisk aktivitet til produktion af carbonylgrupper, der danner kovalente tværbindinger på collagener i aldolkondensationer. Den katalytiske opgave af lysyloxidase er derfor at forberede sig til fibrildannelse. Enzymet skaber alle de kemiske tilstande, der er nødvendige for dannelse.

Fibriller betragtes som fibre af fiber. De svarer til tynde og fibrøse dele af kroppen og findes i plantecellevægge, i menneskelige muskler og i bindevæv. Opgaven med lysyloxidase i denne sammenhæng er i det væsentlige den oxidative deamination af lysylrester. I kemi er deamination den kemiske opdeling af aminogrupper som ammoniumioner eller ammoniak. Oxidativ deamination splitter aminogrupper af aminosyren L-glutamat fra brint og oxiderer dem til iminogrupper med overførslen af ​​brint til NAD + eller NADP +.

Dette efterfølges af hydrolytisk spaltning af iminogrupper som ammoniumioner, der er forbundet med dannelsen af ​​a-ketosyre. Deamination svarer til det første trin i den biokemiske nedbrydning af aminosyrer, som hos pattedyr hovedsageligt finder sted i leveren. Ammoniumion dannet under deamination omdannes til urinstof. Deamineringsprocesserne af lysyloxidasen giver anledning til aldehydgrupper, der med de individuelle aminogrupper af andre lysylrester danner såkaldte Schiff-baser og på denne måde kan danne de stabiliserende tværbindinger i kollagen.

Uddannelse, forekomst, egenskaber & optimale værdier

Lysyloxidase i DNA'et kodes af LOX-genet, som hos mennesker er lokaliseret på kromosom 5 i genlokuset q23.3 til q31.2. Genproduktet er ikke den endelige form af enzymet. Produktet er ikke en færdig lysyloxidase, men en forgængerform, der efter translation har en molmasse på 47 kDa.

Glykosylering forekommer i det videre forløb. Under denne proces øges den senere enzyms molære masse til 50 kDa, og den foregående form af lysyloxidase udskilles i det ekstracellulære rum. Efter sekretion behandles præ-pro-lysyloxidasen yderligere. Stoffet er opdelt i det ekstracellulære rum. Protein 1 er ansvarlig for opdeling i to fragmenter På denne måde produceres på den ene side 32 kDa lysyloxidase. På den anden side dannes et reststof, som i dette tilfælde svarer til et polypeptid.

Sygdomme og lidelser

Genetiske defekter i lysyloxidase kan forårsage det kliniske billede af cutix laxe. Denne sygdom kaldes også dermatochalase og henviser til en gruppe af ofte aldersrelaterede svagheder i bindevævet, som i de fleste tilfælde observeres ved familiær akkumulering.

Det fælles kendetegn for alle dermatochalasis-fænomener er sagging og uelastisk hud, der ofte hænger ned i store folder på forskellige dele af kroppen. De fleste af de berørte ser ældre ud, end de er på grund af ændringerne. Sygdommene er blandt andet forårsaget af genetiske mutationer. I denne sammenhæng taler vi om cutis laxa-syndrom. Sygdommen kan eksistere i autosomale recessive, autosomale dominerende og x-kromsomale former. I mange tilfælde er cutis laxa-syndrom forbundet med andre anomalier, og hvis organerne er involveret, kan det for eksempel være dødeligt.

ARCL1 svarer til en cutis laxa af den autosomale recessive type 1 og betragtes som den mest alvorlige form, som under visse omstændigheder kan føre til livstruende komplikationer. Formen ARCL1A er forbundet med mutationer i FBLN5-genet ved locus 14q32.12. Type ARCL1B er associeret med mutationer i EFEMP2-genet ved locus 11q13.1, og variant ARCL1C svarer til en cutis laxa med ledsagende anomalier i lunge-, mave-tarm- og urinveje, som skyldes mutationer i LTBP4-genet ved lokus 19q13.2.

Mutationerne i de nævnte gener fører til en under-gennemsnitlig aktivitet af lyxyloxidase. Utilstrækkelige tværforbindelser skabes på grund af den reducerede aktivitet af enzymet. Patientens bindevæv er ikke tilstrækkeligt stabiliseret.