ミエロペルオキシダーゼ

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ミエロペルオキシダーゼ

ヒトミエロペルオキシダーゼのX線回折像[1]
Available structures
PDB Ortholog search: PDBe, RCSB
識別記号
記号英語版 MPO;
その他ID OMIM英語版606989 MGI英語版97137 HomoloGene英語版55450 GeneCards: MPO Gene
EC番号 1.11.2.2
RNA発現パターン
PBB GE MPO 203948 s at tn.png
PBB GE MPO 203949 at tn.png
その他参照発現データ
オルソログ
ヒト マウス
Entrez英語版 4353 17523
Ensembl英語版 ENSG00000005381 ENSMUSG00000009350
UniProt英語版 P05164 Q571G0
RefSeq (mRNA) NM_000250.1 NM_010824.2
RefSeq (protein) NP_000241.1 NP_034954.2
Location (UCSC) Chr 17:
56.35 - 56.36 Mb
Chr 11:
87.61 - 87.62 Mb
PubMed search [1] [2]
ミエロペルオキシダーゼ
識別子
EC番号 1.11.2.2
データベース
IntEnz IntEnz view
BRENDA BRENDA entry
ExPASy NiceZyme view
KEGG KEGG entry
MetaCyc metabolic pathway
PRIAM profile
PDB構造 RCSB PDB PDBe PDBsum

ミエロペルオキシダーゼ(MPO)はペルオキシダーゼに分類される酵素であり、ヒトではMPO遺伝子にコードされている。[2]

この酵素は好中球に多く存在する。[3]リソソームタンパクの一種であり、好中球ではアズール顆粒に蓄えられる。MPOはヘム色素を持ち、大量に分泌されるとや粘液を緑に染めることがある。

構造[編集]

MPOタンパクはおよそ150kDaで、15kDaの軽鎖2本と、グリコシル化され、補欠分子ヘムが結合した重鎖2本からなる二量体である。重鎖の大きさのみが異なる3つのアイソフォームが存在する。[4]7配位、五方両錐形をとるカルシウム結合部位を持つが、このカルシウムは酵素活性に重要である。配位子の内1つがAsp96のカルボキシル基であり、活性中心のHis95に隣接しているためである。

機能[編集]

MPOは好中球の呼吸バースト中に、過酸化水素(H2O2)と塩化物イオン(Cl-)から次亜塩素酸(HOCl)(またはそのハロゲン等価体)を生産する。このとき補因子としてヘムが必要である。また、過酸化水素を用いてチロシンをチロシルラジカルに酸化することもできる。[5]

次亜塩素酸やチロシルラジカルには細胞毒性があり、細菌などの病原体を殺菌する。

阻害剤[編集]

アジ化物は長い間MPO阻害剤として使われてきたが、4-アミノ安息香酸ヒドラジド(4-ABH)はさらに特異性の高い阻害剤であることが分かった。[6]

遺伝学[編集]

ヒトでは17番染色体に乗っている(17q23.1)。[2]

疾患[編集]

ミエロペルオキシダーゼ欠損症はこの酵素の遺伝的欠損であり、免疫不全の症状を呈する。[7]

抗MPO抗体は様々な血管炎、特に急速進行性糸球体腎炎チャーグ・ストラウス症候群に関与している。これは核周辺型抗好中球細胞質抗体(P-ANCA)として検出され、ウェゲナー肉芽腫症に関連し、細胞質型ANCA(C-ANCA)として検出されるプロテイナーゼ3(PR3)抗体と対照的である。

最近の研究により、MPOレベルと冠動脈疾患の重症度が相関することが分かった。[8]これは、ミエロペルオキシダーゼが動脈硬化の病変と粥腫の不安定性に重要な役割を持つことを示唆する。[9][10]

応用[編集]

2003年の研究で、胸痛のある患者に対する、鋭敏な心筋梗塞の予測因子としてMPOを用いる、という可能性が示唆された。[11]それ以来、MPOテストの実用化に向けて100以上の論文が発表されている。Heslop等による最近の研究によると、MPOレベルの上昇は、その後13年間での心疾患による死亡リスクを2倍にする。また、MPOとCRP(C反応性蛋白)を同時に評価することで、CRP単体よりも正確なリスクの予測が可能だった。[12]

MPOによる免疫染色急性骨髄性白血病の診断において、細胞が骨髄由来であることを示すのに用いられる。だが、最近はより簡便な方法としてフローサイトメトリーがある。[13]また、骨髄性肉腫はMPO染色陽性だが、リンパ腫は陰性である。この2つの疾患は見かけ上類似しているため、この鑑別にMPO染色は重要である。[14]

ミエロペルオキシダーゼは既知のヒトの酵素で唯一、カーボンナノチューブを分解できる。このことは、ドラッグデリバリーシステムに用いるナノチューブが組織に蓄積する、という懸念を和らげるものである。[15]

参照[編集]

出典[編集]

  1. ^ PDB 1D7W; Blair-Johnson M, Fiedler T, Fenna R (November 2001), “Human myeloperoxidase: structure of a cyanide complex and its interaction with bromide and thiocyanate substrates at 1.9 Å resolution”, Biochemistry 40 (46): 13990–7, doi:10.1021/bi0111808, PMID 11705390 
  2. ^ a b Entrez Gene: Myeloperoxidase”. 2012年1月20日閲覧。
  3. ^ Klebanoff SJ (May 2005), “Myeloperoxidase: friend and foe”, J. Leukoc. Biol. 77 (5): 598–625, doi:10.1189/jlb.1204697, PMID 15689384 
  4. ^ Mathy-Hartert M, Bourgeois E, Grülke S, Deby-Dupont G, Caudron I, Deby C, Lamy M, Serteyn D (April 1998), “Purification of myeloperoxidase from equine polymorphonuclear leucocytes”, Can. J. Vet. Res. 62 (2): 127–32, PMC 1189459, PMID 9553712, http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=1189459 
  5. ^ Heinecke JW, Li W, Francis GA, Goldstein JA (June 1993), “Tyrosyl radical generated by myeloperoxidase catalyzes the oxidative cross-linking of proteins”, J. Clin. Invest. 91 (6): 2866–72, doi:10.1172/JCI116531, PMC 443356, PMID 8390491, http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=443356 
  6. ^ Kettle AJ, Gedye CA, Winterbourn CC (January 1997), “Mechanism of inactivation of myeloperoxidase by 4-aminobenzoic acid hydrazide”, Biochem. J., 321 ( Pt 2): 503–8, PMC 1218097, PMID 9020887, http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=1218097 
  7. ^ Kutter D, Devaquet P, Vanderstocken G, Paulus JM, Marchal V, Gothot A (2000), “Consequences of total and subtotal myeloperoxidase deficiency: risk or benefit ?”, Acta Haematol. 104 (1): 10–5, PMID 11111115 
  8. ^ Zhang R, Brennan ML, Fu X, Aviles RJ, Pearce GL, Penn MS, Topol EJ, Sprecher DL, Hazen SL (November 2001), “Association between myeloperoxidase levels and risk of coronary artery disease”, JAMA 286 (17): 2136–42, doi:10.1001/jama.286.17.2136, PMID 11694155 
  9. ^ Nicholls SJ, Hazen SL (June 2005), “Myeloperoxidase and cardiovascular disease”, Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 25 (6): 1102–11, doi:10.1161/01.ATV.0000163262.83456.6d, PMID 15790935 
  10. ^ Lau D, Baldus S (July 2006), “Myeloperoxidase and its contributory role in inflammatory vascular disease”, Pharmacol. Ther. 111 (1): 16–26, doi:10.1016/j.pharmthera.2005.06.023, PMID 16476484 
  11. ^ Brennan ML, Penn MS, Van Lente F, Nambi V, Shishehbor MH, Aviles RJ, Goormastic M, Pepoy ML, McErlean ES, Topol EJ, Nissen SE, Hazen SL (October 2003), “Prognostic value of myeloperoxidase in patients with chest pain”, N. Engl. J. Med. 349 (17): 1595–604, doi:10.1056/NEJMoa035003, PMID 14573731 
  12. ^ Heslop CL, Frohlich JJ, Hill JS (March 2010), “Myeloperoxidase and C-reactive protein have combined utility for long-term prediction of cardiovascular mortality after coronary angiography”, J. Am. Coll. Cardiol. 55 (11): 1102–9, doi:10.1016/j.jacc.2009.11.050, PMID 20223364 
  13. ^ Edward G W, Michael JB (April 2001), “Flow cytometry in the diagnosis of acute leukemia”, Seminars in Hematology 38 (2): 124-138, doi:10.1016/S0037-1963(01)90046-0 
  14. ^ Leong A S-Y, Cooper K, Leong, FJ W-M (2003), Manual of Diagnostic Antibodies for Immunohistology, London: Greenwich Medical Media, pp. 325-326, ISBN 1-84110-100-1 
  15. ^ Kagan VE, Konduru NV, Feng W, Allen BL, Conroy J, Volkov Y, Vlasova II, Belikova NA, Yanamala N, Kapralov A, Tyurina YY, Shi J, Kisin ER, Murray AR, Franks J, Stolz D, Gou P, Klein-Seetharaman J, Fadeel B, Star A, Shvedova AA (April 2010), “Carbon nanotubes degraded by neutrophil myeloperoxidase induce less pulmonary inflammation”, Nat Nanotechnol 5 (5): 354–9, doi:10.1038/nnano.2010.44, PMID 20364135, Lay summary