Холинэстераза

редактировать
ацетилхолинэстераза (группа крови Yt)
Ацетилхолинэстераза TC 1EA5.png Схема ацетилхолинэстеразы Pacific Electric Ray. Из PDB : 1EA5 ​.
Идентификаторы
СимволACHE
Альт. символыYT
ген NCBI 43
HGNC 108
OMIM 100740
RefSeq NM_015831
UniProt P22303
Прочие данные
номер EC 3.1.1.7
Локус Chr. 7 q22
бутирилхолинэстераза
Бутирилхолинэстераза 1P0I.png Мультяшная диаграмма бутирилхолинэстеразы человека. Из PDB : 1P0I ​.
Идентификаторы
SymbolBCHE
Alt. символыCHE1, CHE2, E1
Ген NCBI 590
HGNC 983
OMIM 177400
RefSeq NM_000055
UniProt P06276
Другие данные
Номер EC 3.1.1.8
Locus Chr. 3 q26.1-26.2

В биохимии холинэстераза или холинэстераза представляет собой семейство эстераз, который лизирует основанные на холине сложные эфиры, некоторые из которых служат нейротрансмиттерами. Таким образом, один из двух ферментов, которые катализируют гидролиз этих холинергических нейротрансмиттеров, например, расщепление ацетилхолина в холин и уксусную кислоту. Эти реакции необходимы, чтобы позволить холинергическому нейрону вернуться в состояние покоя после активации. Например, в мышечном сокращении ацетилхолин в нервно-мышечном соединении вызывает сокращение; но для того, чтобы мышца после этого расслабилась, а не оставалась заблокированной в напряженном состоянии, ацетилхолин должен расщепляться холинэстеразой. Основным типом для этой цели является ацетилхолинэстераза (также называемая холинэстеразой I или холинэстеразой эритроцитов); он обнаружен в основном в химических синапсах и мембранах красных кровяных телец. Другой тип - это бутирилхолинэстераза (также называемая холинэстеразой II или холинэстеразой плазмы); он обнаружен в основном в плазме крови.

Содержание

  • 1 Типы и номенклатура
  • 2 Discovery
  • 3 Клиническая значимость
  • 4 Ингибиторы
  • 5 Поп-культура
  • 6 Дополнительные изображения
  • 7 Ссылки
  • 8 Внешние ссылки

Типы и номенклатура

Двумя типами холинэстеразы являются ацетилхолинэстераза (ACHE) и бутирилхолинэстераза (BCHE). Разница между этими двумя типами связана с их предпочтениями в отношении субстратов : первый гидролизует ацетилхолин быстрее; последний гидролизует бутирилхолин быстрее.

Термин холинэстераза иногда используется для обозначения конкретно бутирилхолинэстеразы, но это использование вызывает странность, что холинэстераза и ложная холинэстераза (псевдохолинэстераза) в этой схеме означают одно и то же (сбивает с толку), и В отличие от этого, ацетилхолинэстераза называется истинной холинэстеразой, что создает вторую странность, заключающуюся в том, что холинэстераза и истинная холинэстераза не означают одно и то же. Но такое использование сейчас устарело; текущие однозначные названия и символы HGNC - это ацетилхолинэстераза (ACHE) и бутирилхолинэстераза (BCHE).

Ацетилхолинэстераза (EC 3.1.1.7 ) (ACHE), также известная как AChE, холинэстераза I, холинэстераза эритроцитов или холинэстераза эритроцитов, истинная холинэстераза, холинэстераза I или (наиболее формально) ацетилхолинацетилгидролаза обнаруживается главным образом в крови на мембранах красных кровяных телец, в нервно-мышечных соединениях и в других нервных синапсах. Ацетилхолинэстераза существует в нескольких молекулярных формах. В головном мозге млекопитающих большая часть AChE находится в виде тетрамерной формы G4 (10) с гораздо меньшими количествами мономерной формы G1 (4S).

Бутирилхолинэстераза (EC 3.1.1.8 ) ( BCHE), также известная как холинэстераза, холинэстераза II, BChE, BuChE, псевдохолинэстераза (PCE), холинэстераза плазмы (PChE), холинэстераза сыворотки (SChE), бутилхолинэстераза или (наиболее формально) ацилхолинацилгидролаза6, продуцируется в печень и обнаруживается преимущественно в плазме крови. Оба слога бутил и бутирил относятся к бутану с замещенной одной из его концевых метильных групп.

Период полувыведения BCHE составляет примерно от 10 до 14 дней. Уровни BCHE могут быть снижены у пациентов с запущенным заболеванием печени. Уменьшение должно быть больше 75%, прежде чем произойдет значительное продление нервно-мышечной блокады с сукцинилхолином.

Discovery

В 1968 году Walo Leuzinger et al. успешно очищенная и кристаллизованная ацетилхолинэстераза из электрических угрей в Колумбийском университете, штат Нью-Йорк.

Трехмерная структура ацетилхолинэстеразы была впервые определена в 1991 году Joel Sussman et al. с использованием белка Pacific Electric Ray.

Клинически полезные количества бутирилхолинэстеразы были синтезированы в 2007 году с использованием генетически модифицированных коз.

Клиническое значение

Отсутствие или мутация фермента BCHE приводит к заболеванию, известному как дефицит псевдохолинэстеразы. Это тихое состояние, которое проявляется только тогда, когда люди с дефицитом получают миорелаксанты сукцинилхолин или мивакурий во время операции.

Дефицит псевдохолинэстеразы также может влиять на выбор местного анестетика при стоматологических процедурах. Фермент играет важную роль в метаболизме местных анестетиков на основе сложных эфиров, его дефицит снижает предел безопасности и увеличивает риск системных эффектов при использовании этого типа анестетика. Таким пациентам рекомендуется подбор раствора на основе амида.

Повышение уровней BCHE в плазме наблюдалось в 90,5% случаев острого инфаркта миокарда.

Наличие ACHE в околоплодных водах можно проверить на ранних сроках беременности. Образец околоплодных вод удаляется с помощью амниоцентеза, и наличие ACHE может подтвердить несколько распространенных типов врожденных дефектов, включая дефекты брюшной стенки и дефекты нервной трубки.

BCHE может использоваться как профилактическое средство против нервно-паралитического газа и других отравлений фосфорорганическими соединениями.

Ингибиторы

A Ингибитор холинэстеразы (или «антихолинэстераза») подавляет действие фермента. Благодаря своей основной функции, химические вещества, которые мешают действию холинэстеразы, являются сильнодействующими нейротоксинами, вызывающими чрезмерное слюноотделение и слезотечение в малых дозах, за которыми следуют мышечные спазмы и в конечном итоге смерть (например, змея яды и нервно-паралитические газы зарин и VX ). Одним из противодействующих препаратов является пралидоксим. Было показано, что так называемые нервно-паралитические газы и многие вещества, используемые в инсектицидах, действуют путем объединения с остатком серина в активном центре ацетилхолинэстеразы, полностью подавляя фермент. Фермент ацетилхолинэстераза расщепляет нейромедиатор ацетилхолин, который выделяется в нервных и мышечных соединениях, чтобы позволить мышце или органу расслабиться. Результатом ингибирования ацетилхолинэстеразы является то, что ацетилхолин накапливается и продолжает действовать, так что любые нервные импульсы постоянно передаются, а сокращения мышц не прекращаются.

Среди наиболее распространенных ингибиторов ацетилхолинэстеразы есть соединения на основе фосфора, которые предназначены для связывания с активным центром фермента. Структурные требования: атом фосфора, несущий две липофильные группы, уходящую группу (такую ​​как галогенид или тиоцианат ) и терминал кислород. В статье Реагент Лавессона есть некоторые подробности об одном подклассе соединений на основе фосфора.

Некоторые бензодиазепины, например темазепам оказывает ингибирующее действие на холинэстеразу.

Уровни холинэстеразы можно использовать в качестве косвенного маркера воздействия мышьяка.

Вне биохимической войны, антихолинэстеразы также используются для отмены паралича, вызванного лекарствами, во время анестезии ; а также при лечении миастении, глаукомы и болезни Альцгеймера. Такие соединения используются для уничтожения насекомых в ряде продуктов, включая овечий соус, органофосфат пестициды и карбамат пестициды. Помимо острого отравления, как описано выше, может произойти полуострое отравление, характеризующееся сильными психическими расстройствами. Кроме того, длительное воздействие может вызвать врожденные дефекты.

Поп-культура

  • В восьмом сезоне фильма Закон и порядок: SVU, Оливия Бенсон доставлена ​​в больницу после воздействия органофосфатов, где ей сказали, что у нее низкий уровень холинэстеразы.
  • В фильме Я внутри Саймон Кейбл отравлен ингибиторами холинэстеразы, и ему дают атропин и пралидоксим, чтобы избавиться от яда. В начале фильма также показано, как врач распределяет диазепам.
  • В фильме Скала доктор Гудспид (Николас Кейдж ) правильно описывает эффекты химического оружия газа VX как ингибитора холинэстеразы для Джона Мэйсона (Шон Коннери ), поскольку они удаляют чипы наведения из ракеты, предназначенной для доставки газа в Сан. Франциско из Алькатраса.
  • Инди-группа Ruet Caelum имеет песню, озаглавленную «Показаны признаки ингибирования холинэстеразы»
  • В книге «Предпоследняя правда» Филипа К. Дика, Членам подземных танковых подразделений запрещается выходить на поверхность из опасения, что они подвергнутся атаке нервно-паралитического газа, разрушающего холинэстеразу.

Дополнительные изображения

Ссылки

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-14 13:44:23
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте