myeloperoxidase adalah hemoprotein dengan aktivitas enzim oksidoreduktase yang berfungsi dalam sel selain sistem kekebalan tubuh untuk memerangi serangan mikroorganisme dan proses selular lainnya.
Peroksidase lisosom ini ditemukan dalam granulosit dan monosit mamalia dan menjalankan fungsi dalam sistem mikrobisidal neutrofil yang bergantung pada hidrogen peroksida, membentuk bagian dari komponen respon imun bawaan.
Representasi struktur enzim Myeloperoxidase (Sumber: Jawahar Swaminathan dan staf MSD di European Bioinformatics Institute [Domain publik] melalui Wikimedia Commons)
Ini pertama kali dijelaskan oleh Agner, yang menciptakan istilah awal “peroksidase hijau”, karena merupakan enzim dengan warna hijau yang khas.
Beberapa waktu kemudian namanya diubah menjadi myeloperoxidase, karena merupakan karakteristik enzim dari sel-sel milik garis keturunan myeloid dari sumsum tulang dan hadir dalam jaringan ikat yang berbeda dari tubuh beberapa hewan.
Selain fungsinya dalam sistem kekebalan untuk memerangi mikroorganisme yang menyerang, produk reaksi yang dikatalisis oleh mieloperoksidase menyebabkan kerusakan jaringan selama berbagai reaksi inflamasi.
Aktivitasnya juga telah dikaitkan dengan evolusi beberapa penyakit kardiovaskular dan selama fase inisiasi, propagasi, dan komplikasi dari proses aterosklerotik, yang dimanfaatkan untuk diagnosis dan intervensi terapeutik dari patologi ini.
Indeks artikel
Karakteristik
Fungsi katalitik myeloperoxidase didasarkan pada oksidasi dua elektron Cl- ion, untuk mencapai pembentukan HOCl atau asam hipoklorit yang, ketika dicerna oleh organisme hidup, beracun dan bahkan dapat mematikan.
Enzim ini terutama berlimpah dalam butiran azurofilik primer dalam sitoplasma leukosit polimorfonuklear, di mana ia mewakili lebih dari 3% dari berat sel-sel ini. Ini juga ditemukan di monosit manusia, tetapi tidak di makrofag di jaringan.
Myeloperoxidase dikodekan oleh 2.200 pasangan basa (2,2 kb) gen, yang bertanggung jawab untuk sintesis 745 residu asam amino peptida prekursor.
Pada manusia, gen ini terletak pada kromosom 17, di daerah 12-23 lengan panjang, dan mengandung 12 ekson dan 11 intron.
Sintesis protein ini terjadi pada tahap promyelocytic dari diferensiasi sel-sel dari garis keturunan myeloid dan proses pasca-translasinya terjadi antara retikulum endoplasma, kompleks Golgi dan membran plasma.
Penggabungan kelompok prostetik heme terjadi secara independen dari pemrosesan pasca-translasi dari protein prekursor tidak aktif.
Struktur
Myeloperoxidase disintesis sebagai protein prekursor glikosilasi (dengan porsi karbohidrat) sekitar 90 kDa. Ini kemudian dibelah untuk membentuk dua rantai: rantai berat (55-60 kDa) dan rantai ringan (10-15 kDa).
Protein matang terdiri dari dua rantai berat dan dua rantai ringan, membentuk tetramer 120-160 kDa, dengan dua gugus prostetik yang identik di setiap tetramer.
Rantai berat terdiri dari 467 asam amino dan berada di C-terminus protein, sedangkan rantai ringan terdiri dari 108 residu.
Dalam leukosit polimorfonuklear, setidaknya tiga isoform enzim ini telah dijelaskan, dikenal sebagai I, II dan III, dan pada sel tumor promyelocytic HL-60 (sel prekursor) empat telah dijelaskan, bernama IA, IB, II dan III.
Myeloperoxidases polimorfonuklear tipe I, II, dan III memiliki berat molekul masing-masing 120, 115, dan 110 kDa, dan komposisi asam aminonya tidak jauh berbeda. Mereka memiliki proporsi residu aspartat, glutamat, leusin dan prolin yang tinggi, serta gula amino N-asetilglukosamin di bagian sakarida.
Gugus prostetik dari enzim ini mengandung atom besi dan kandungan logam ini bervariasi tergantung pada spesies hewan yang dipelajari. Kelompok ini dianggap terikat secara kovalen pada subunit berat struktur, yang penting untuk aktivitas enzim.
Fitur
Myeloperoxidase adalah bagian dari apa yang dikenal sebagai “sistem myeloperoxidase”, dan bertindak selama fagositosis mikroorganisme yang menyerang, yang disertai dengan berbagai reaksi oksidatif, karena merupakan bagian dari vakuola fagositik.
Sistem myeloperoxidase ini terlibat dalam eliminasi bakteri, virus, parasit, dan jamur.
Komponen dari sistem ini adalah enzim myeloperoxidase, hidrogen peroksida, dan faktor yang dapat dioksidasi seperti halida. Hidrogen peroksida diproduksi selama respirasi melalui anion superoksida menengah.
Peroksida ini mampu bereaksi dengan mieloperoksidase untuk membentuk apa yang dikenal sebagai senyawa I, yang dapat “menyerang” berbagai halida. Ketika senyawa I bereaksi dengan molekul donor elektron lainnya, ia menjadi senyawa II, tetapi senyawa II tidak mampu bereaksi dengan halida.
Halida yang digunakan senyawa I dapat berupa klorida, bromida, iodida dan tiosianat halida semu; yang paling umum oleh enzim ini, menurut percobaan in vivo , adalah klorida yang, setelah diproses oleh myeloperoxidase, diubah menjadi asam hipoklorit dan turunan lainnya, yang merupakan molekul “pembasmi kuman” yang kuat.
Reaksi lain yang dikatalisis oleh enzim yang sama menghasilkan radikal hidroksil bebas, atom oksigen “tunggal”, yang tidak lebih dari atom oksigen dalam keadaan tereksitasi, dan ozon (O3), semuanya dengan aktivitas bakterisida.
Dalam perkembangan penyakit
Enzim myeloperoxidase terlibat dalam promosi dan penyebaran aterosklerosis, karena memperkuat potensi oksidatif hidrogen peroksida dengan memproduksi oksidan kuat yang mampu mempengaruhi senyawa fenolik yang berbeda.
Spesies reaktif ini terlibat dalam munculnya lesi jaringan yang terjadi selama berbagai kondisi inflamasi.
Peningkatan kadar sistemik enzim ini digunakan sebagai penanda diagnostik adanya penyakit jantung koroner dan kondisi jantung penting lainnya.
Selain hubungannya dengan beberapa penyakit jantung, defek pada myeloperoxidase juga menyebabkan kondisi patologis imun, karena defek pada aktivitas bakterisidanya dapat menyebabkan infeksi sistemik yang berbahaya dan akut.
Referensi
- Kimura, S., & Ikeda-saito, M. (1988). Myeloperoxidase Manusia dan Peroksidase Tiroid, Dua Enzim Dengan Fungsi Fisiologis Terpisah dan Berbeda, Secara Evolusi Terkait Anggota Keluarga Gen Yang Sama. Protein: Struktur, Fungsi dan Bioinformatika , 3 , 113-120.
- Klebanoff, SJ (1999). mieloperoksidase. Sistem Antimikroba Fagosit , 111 (5), 383–389.
- Klebanoff, SJ (2005). Myeloperoxidase: teman dan musuh. Jurnal Biologi Leukosit , 77 , 598–625.
- Koeffler, P., Ranyard, J., & Pertcheck, M. (1985). Myeloperoxidase: Struktur dan Ekspresinya Selama Diferensiasi Myeloid. Darah , 65 (2), 484–491.
- Nicholls, SJ, Hazen, SL, Nicholls, SJ, & Hazen, SL (2005). Myeloperoxidase dan Penyakit Kardiovaskular. Arteriosklerosis, Trombosis, dan Biologi Vaskular , 25 , 1102-1111.
- Tobler, A., & Koefter, HP (1991). Myeloperoxidase: Lokalisasi, Struktur, dan Fungsi. Dalam Biokimia Sel Darah (hlm. 255-288). New York: Pers Pleno.
