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ミエロペルオキシダーゼ

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
MPO
PDBに登録されている構造
PDBオルソログ検索: RCSB PDBe PDBj
PDBのIDコード一覧

1CXP, 1D2V, 1D5L, 1D7W, 1DNU, 1DNW, 1MHL, 1MYP, 3F9P, 3ZS0, 3ZS1, 4DL1, 4EJX, 4C1M, 5FIW

識別子
記号MPO, myeloperoxidase
外部IDOMIM: 606989 MGI: 97137 HomoloGene: 55450 GeneCards: MPO
遺伝子の位置 (ヒト)
17番染色体 (ヒト)
染色体17番染色体 (ヒト)[1]
17番染色体 (ヒト)
MPO遺伝子の位置
MPO遺伝子の位置
バンドデータ無し開始点58,269,855 bp[1]
終点58,280,935 bp[1]
遺伝子の位置 (マウス)
11番染色体 (マウス)
染色体11番染色体 (マウス)[2]
11番染色体 (マウス)
MPO遺伝子の位置
MPO遺伝子の位置
バンドデータ無し開始点87,684,407 bp[2]
終点87,695,239 bp[2]
遺伝子オントロジー
分子機能 金属イオン結合
ヘム結合
heparin binding
クロマチン結合
酸化還元酵素活性
peroxidase activity
細胞の構成要素 ミトコンドリア
リソソーム
secretory granule
azurophil granule
エキソソーム
細胞核
細胞外領域
細胞外空間
azurophil granule lumen
intracellular membrane-bounded organelle
細胞質
phagocytic vesicle lumen
生物学的プロセス low-density lipoprotein particle remodeling
defense response to fungus
response to mechanical stimulus
removal of superoxide radicals
hypochlorous acid biosynthetic process
negative regulation of apoptotic process
リポ多糖への反応
response to gold nanoparticle
response to yeast
hydrogen peroxide catabolic process
酸化ストレスへの反応
老化
response to food
respiratory burst involved in defense response
防衛反応
defense response to bacterium
好中球脱顆粒
cell redox homeostasis
出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
ヒトマウス
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq
(mRNA)

NM_000250

NM_010824

RefSeq
(タンパク質)

NP_000241

NP_034954

場所
(UCSC)
Chr 17: 58.27 – 58.28 MbChr 17: 87.68 – 87.7 Mb
PubMed検索[3][4]
ウィキデータ
閲覧/編集 ヒト閲覧/編集 マウス
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 PDBj PDBe PDBsum
検索
PMC articles
PubMed articles
NCBI proteins
テンプレートを表示

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。[5]

この酵素は好中球に多く存在する。[6]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

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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。[7]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

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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。[8]

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

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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。[9]

遺伝学

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ヒトでは17番染色体に乗っている(17q23.1)。[5]

疾患

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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。[10]

抗MPO抗体は様々な血管炎、特に急速進行性糸球体腎炎好酸球性多発血管炎性肉芽腫症に関与している。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、多発血管炎性肉芽腫症に関連し、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。[11]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。[12][13]

応用

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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。[14]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。[15]

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。[16]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。[17]

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。[18]

参照

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出典

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  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000005381 - Ensembl, May 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000009350 - Ensembl, May 2017
  3. ^ Human PubMed Reference:
  4. ^ Mouse PubMed Reference:
  5. ^ a b Entrez Gene: Myeloperoxidase”. 2012年1月20日閲覧。
  6. ^ Klebanoff SJ (May 2005), “Myeloperoxidase: friend and foe”, J. Leukoc. Biol. 77 (5): 598–625, doi:10.1189/jlb.1204697, PMID 15689384 
  7. ^ 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 
  8. ^ 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 
  9. ^ 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 
  10. ^ 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 
  11. ^ 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 
  12. ^ 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 
  13. ^ 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 
  14. ^ 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 
  15. ^ 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 
  16. ^ 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 
  17. ^ 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 
  18. ^ 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, 非専門家向けの内容要旨 – popsci.com