Peroxidasa

Peroxidasa Glutatión peroxidasa de res ( PDB  1GP1 ) Dominio proteico

Pfam	PF00141
InterPro	IPR002016
PROSIDAD	PDOC00394
SCOP	1hsr
SUPERFAMILIA	1hsr

Una peroxidasa , a menudo escrita incorrectamente peroxidasa como en inglés, es una enzima de tipo oxidasa que típicamente cataliza una reacción de la forma:

A H 2 + H 2 O 2→ A + 2 H 2 O ROOR '+ donante de electrones (2 e - ) + 2H + → ROH + R'OH.

Las peroxidasas se encuentran entre las enzimas más universales del mundo viviente. En el cuerpo, las peroxidasas se descomponen en compuestos de peróxido particularmente tóxicos.

En química y bioquímica, las peroxidasas se utilizan ampliamente como objeto de estudio y reactivos para síntesis. En particular, la peroxidasa de rábano picante (HRP) se utiliza ampliamente en biotecnología como reactivo de detección en el inmunoensayo .

Histórico

Incluso antes de que se formulara la noción de enzima, Louis-Antoine Planche observó en 1810 que los extractos de las raíces de varias plantas tenían la propiedad de oxidar y, por lo tanto, de volver a colorear la tintura de guayaco (incoloro en estado reducido) en presencia de peróxido de hidrógeno (o peróxido de hidrógeno, fórmula H 2 O 2), que ganó el nombre de las enzimas responsables, peroxidasas. Hoy en día, la fuente más común de peroxidasa para uso biotecnológico es la raíz de rábano picante (o, a veces, el rábano negro ). Es por eso que los investigadores lo conocen más bien bajo el acrónimo inglés HRP ( HorseRadish Peroxidase ).

Actividad quimica

Las peroxidasas a veces contienen un hemo , cisteína o selenocisteína que experimentan una reacción de oxidación-reducción . Utilizan en particular peróxido de hidrógeno como sustrato , pero otros compuestos, como lípidos de hidroperóxido. Los donantes de electrones aceptados son más o menos variados dependiendo de las peroxidasas (ligadas al sitio activo). La peroxidasa del citocromo c (EC 1.11.1.5) utiliza muy específicamente el citocromo c .

Tipología

Nos distinguimos :

• peroxidasas de hemo:
  • familia de ciclooxigenasas: ejemplos de las ubicuas prostaglandinas H sintasas ( ciclooxigenasa o PGHS / CyOx), lactoperoxidasas ('LPO'), mieloperoxidasas ('MPO') y otras menos ubicuas: alfa-dioxigenasa ('DiOx'), perodaínas ( 'Pxd'),  etc. ,
  • Peroxidasa de 2 bandas: ejemplos de peroxidasas de citocromos C ('DiHCcP'),
  • familia de catalasa  : catalasa ( n o  EC 1.11.1.6, 'Kat')
  • Familia de peroxidasa tipo DyP A / B / C / D: generalizada en bacterias, hongos,
  • Peroxidasas de clase I: ejemplos de peroxidasas de ascorbato ('APx') y peroxidasas de citocromo C ,
  • Peroxidasas de clase II: ejemplo de lignina peroxidasa;
• peroxidasas sin hemo:
  • familia de alquilhidroperoxidasas D ('AgpD') y similares,
  • haloperoxidasas: ejemplo, manganeso catalasa ('MnCat'),
  • glutatión peroxidasa: enzima clave del metabolismo oxidativo en todos los animales y plantas,
  • peroxiredoxinas: ejemplo de peroxiredoxinas (1CysPrx, 2CysPrx / AhpC, PrxII / PrxV, PrxQ / BCP),
  • NAD (P) H oxidasas: ejemplo de NADPH oxidasas ('NadOxd') y deshidrogenasa ('BadDH').

Actividad biológica

Este tipo de enzima, única en las células vivas, tiene la función particular de descomponer los peróxidos tóxicos producidos por el estrés oxidativo (peróxidos derivados del oxígeno , hidroperóxidos , ácidos peroxi-nítricos). Las peroxidasas también realizan otras funciones.

• Algunos están involucrados en el metabolismo del yodo y son necesarios para la producción de hormonas tiroideas . Otros participan en la transferencia de cloro en determinadas células del sistema inmunológico , lo que permite la producción de hipoclorito ClO - ( blanqueador ) utilizado para la destrucción de los microorganismos ingeridos.
• En los seres humanos, la glutatión peroxidasa es una peroxidasa que contiene selenocisteína . Utiliza glutatión como donante de electrones y es activo con peróxido de hidrógeno y un sustrato de hidroperóxido orgánico.
  También es posible detectar peroxidasas en humanos desde la etapa fetal  : algunas tienen la propiedad de fijar los estrógenos .
• En biología vegetal , las peroxidasas, a veces llamadas "isoperoxidasas", son isoenzimas que catalizan la oxidación de compuestos fenólicos a expensas del peróxido de hidrógeno. Las peroxidasas juegan un papel en la síntesis de las paredes celulares de las plantas. Las plantas también lo necesitan para producir lignina (un componente de la madera). Por el contrario, la lignina es degradada exclusivamente por ciertos mohos porque solo ellos tienen las peroxidasas apropiadas ( hongo de pudrición blanca en la madera) (combinado con la degradación de otros componentes de la madera, por ejemplo, por las celulasas ). Otros microorganismos usan peroxidasas para producir antibióticos .

Ver también

Desintoxicación de peróxido de hidrógeno con el posible cofactor y en orden de preferencia:

• Mieloperoxidasa (MPO), yodo (I), tiocianato (SCN), cloro (Cl), bromo (Br) para la producción de OI, OSCN, OCl, OBr
• Lactoperoxidasa (LPO) yodo, tiocianato, bromo para la producción de OI ( hipoiditis ), OSCN ( hipotiocianito ), OBr (hipobromito)
• Yodo de peroxidasa de eosinófilos (EO), tiocianato, para la producción de OI, OSCN
• Catalasa , solo desintoxicación de peróxido
• Hemoproteína
• Peróxido
• Peroxidación lipídica
• Jean Solomides

Notas y referencias

1. Por ejemplo EC 1.11.1.9 .
2. Fuente: didier-pol.net
3. http://peroxibase.toulouse.inra.fr/classes.php PeroxidataBase del INRA Toulouse
4. (in) Liliana Dimitrijevic , Claude Aussel Alain Mucchielli y René Masseyeff , "  Purificación y caracterización de una peroxidasa fijadora de estrógenos de fetos humanos  " , Bioquímica , Elsevier, vol.  61, n o  4,1979, p.  535-541 ( ISSN  0300-9084 , PMID  114237 , resumen )
5. http://bioweb.usc.edu/courses/2001-fall/documents/bisc111-peroxidase_isoenzymes.pdf