Войти
Лактопероксидаза - это пероксидаза фермент, секретируемый из молочных, слюнных и других слизистых желез, который действует как естественный антибактериальный агент. Лактопероксидаза является членом семейства ферментов гемпероксидазы. У человека лактопероксидаза кодируется геном LPO .
. Лактопероксидаза катализирует окисление ряда неорганических и органических субстратов с помощью перекиси водорода. Эти субстраты включают бромид и йодид, и поэтому лактопероксидаза может быть отнесена к категории галопероксидазы. Другой важный субстрат - это тиоцианат. Окисленные продукты, образующиеся под действием этого фермента, обладают сильной бактерицидной активностью. Лактопероксидаза вместе со своими неорганическими ионными субстратами, перекисью водорода и окисленными продуктами известна как лактопероксидазная система .
Лактопероксидазная система играет важную роль в врожденной иммунной системе, убивая бактерии в молоке и слизистая оболочка (слизистая оболочка преимущественно энтодермального происхождения, покрытая эпителием, участвующая в абсорбции и секреции) секреции, следовательно, увеличение лактопероксидазной системы может иметь терапевтическое применение. Кроме того, добавление или увеличение лактопероксидазной системы имеет потенциальное применение для борьбы с бактериями в пищевых продуктах и потребительских товарах для здоровья. Система лактопероксидазы не атакует ДНК и не обладает мутагенными свойствами. Однако при определенных условиях система лактопероксидазы может способствовать окислительному стрессу. Кроме того, лактопероксидаза может способствовать инициированию рака груди благодаря своей способности окислять эстрогенные гормоны, вырабатывая свободные радикалы промежуточные соединения.
Структура лактопероксидазы состоит в основном из альфа- спирали плюс две короткие антипараллельные бета-нити. Лактопероксидаза принадлежит к семейству гемпероксидазы ферментов млекопитающих, которое также включает миелопероксидазу (MPO), эозинофилпероксидазу (EPO), тироидпероксидазу (TPO) и простагландин H-синтаза (PGHS). Кофактор гема связан около центра белка.
Лактопероксидаза катализирует окисление пероксида водорода (H2O2) нескольких молекул акцептора:
Конкретные примеры включают:
Обычно пероксид водорода (H2O2) представляет собой реакцию глюкозы с кислородом в присутствии фермента глюкозооксидазы (EC 1.1.3.4 ), которая также имеет место в слюне. Глюкоза, в свою очередь, может быть образована из крахмала в присутствии фермента слюны амилоглюкозидазы (EC 3.2.1.3 ).
Эти относительно короткоживущие окисленные промежуточные продукты обладают сильным бактерицидным действием, следовательно, лактопероксидаза является частью системы антимикробной защиты в тканях, которые экспрессируют лактопероксидазу. Система лактопероксидазы эффективна в уничтожении ряда аэробных и некоторых анаэробных микроорганизмов. Исследование (1984 г.): «Действие смесей лактопероксидазы, тиоцианата и пероксида водорода на бактерии зависит от экспериментальных условий. Если бактерии культивируются после воздействия лактопероксидазы, тиоцианата и перекиси водорода на питательный агар в аэробных условиях, они могут не расти., тогда как они легко растут на кровяном агаре в анаэробных условиях ». По своей антимикробной способности лактопероксидаза, по-видимому, действует синергетически с лактоферрином и лизоцимом.
Лактопероксидаза является эффективным противомикробным агентом. Следовательно, применение лактопероксидазы находят в консервировании продуктов питания, косметики и офтальмологических растворов. Кроме того, лактопероксидаза нашла применение при лечении зубов и ран. Наконец, лактопероксидаза может найти применение в качестве противоопухолевых и противовирусных агентов.
Лактопероксидаза является эффективным противомикробным агентом и используется в качестве антибактериального агента для уменьшения бактериальной микрофлоры в молоке и молочных продуктах.. Активация лактопероксидазной системы путем добавления перекиси водорода и тиоцианата увеличивает срок хранения охлажденного сырого молока. Он достаточно термостойкий и используется в качестве индикатора чрезмерной пастеризации молока.
Лактопероксидазная система считается подходящей для лечения гингивита и парадентоз. Лактопероксидаза использовалась в зубной пасте или полоскании для рта для уменьшения количества бактерий в полости рта и, следовательно, кислоты, вырабатываемой этими бактериями.
Комбинация лактопероксидазы, глюкозы и глюкозооксидазы (GOD), йодид и тиоцианат считаются эффективными для консервирования косметики.
Было обнаружено, что конъюгаты антител глюкозооксидазы и лактопероксидазы эффективны в уничтожении опухолей. клетки in vitro. Кроме того, макрофаги, подвергшиеся воздействию лактопероксидазы, стимулируются для уничтожения раковых клеток.
Гипотиоцианит, продуцируемый пероксидазой, ингибирует вирус простого герпеса и вирус иммунодефицита человека.
Антибактериальная активность лактопероксидазы играет важную роль в системе иммунной защиты.
Гипотиоцианит является одним из реактивных промежуточных продуктов, продуцируемых действием лактопероксидазы на тиоцианат и перекись водорода, продуцируемая белками двойной оксидазы 2, также известными как Duox2. Секреция тиоцианата у пациентов с муковисцидозом снижена, что приводит к снижению выработки антимикробного гипотиоцианита и, следовательно, способствует повышению риска инфекции дыхательных путей.
Система лактопероксидазы эффективно ингибирует Helicobacter pylori в буфере; однако в цельной слюне человека он имеет более слабый антибактериальный эффект. Система лактопероксидазы не атакует ДНК и не обладает мутагенными свойствами. Однако при определенных условиях система лактопероксидазы может способствовать окислительному стрессу. Было показано, что лактопероксидаза в присутствии тиоцианата может вызывать бактерицидные и цитотоксические эффекты перекиси водорода в определенных условиях, например, когда перекись водорода присутствует в реакционных смесях в избытке тиоцианата.
Окисление эстрадиола лактопероксидазой является возможным источником окислительного стресса при раке груди. Способность лактопероксидазы распространять цепную реакцию, приводящую к потреблению кислорода и накоплению внутриклеточного перекиси водорода, может объяснить вызванные гидроксильным радикалом повреждения оснований ДНК, недавно обнаруженные в ткани рака груди у женщин. Лактопероксидаза может участвовать в канцерогенезе молочной железы из-за ее способности взаимодействовать с эстрогенными гормонами и окислять их посредством двух стадий одноэлектронной реакции. Лактопероксидаза реагирует с фенольным А-кольцом эстрогенов с образованием реактивных свободных радикалов. Кроме того, лактопероксидаза может активировать канцерогенные ароматические и гетероциклические амины и увеличивать уровни связывания активированных продуктов с ДНК, что предполагает потенциальную роль катализированной лактопероксидазой активации канцерогенов в возникновении рака груди.
В течение последних десятилетий было опубликовано несколько клинических исследований, описывающих клиническую эффективность лактопероксидазной системы в различных продуктах по уходу за полостью рта (зубные пасты, полоскания для рта). После косвенного показа, посредством измерения экспериментальных параметров гингивита и кариеса, полоскания для рта, содержащие амилоглюкозидазу (γ- амилазу ) и глюкозооксидазу активировать лактопероксидазную систему, частично выяснен защитный механизм ферментов в продуктах по уходу за полостью рта. Ферменты, такие как лизоцим, лактопероксидаза и глюкозооксидаза, переносятся из зубных паст в пленку. Эти ферменты, входящие в состав пленки, обладают высокой каталитической активностью. Кроме того, в составе зубных паст система лактопероксидазы оказывает благотворное влияние на предотвращение кариеса в раннем детстве за счет уменьшения количества колоний, образованных кариесогенной микрофлорой, при одновременном повышении концентрации тиоцианата. У пациентов с ксеростомией зубные пасты с лактопероксидазной системой, по-видимому, превосходят содержащие фторид зубные пасты в отношении образования налета и гингивита. Для дальнейшего изучения защитных механизмов необходимы дополнительные исследования.
Применение лактопероксидазы не ограничивается кариесом, гингивитом и пародонтитом. Комбинация лизоцима и лактопероксидазы может применяться для поддержки лечения синдрома жжения во рту (глоссодиния ). В сочетании с лактоферрином лактопероксидаза борется с галитозом ; В сочетании с лактоферрином и лизоцимом лактопероксидаза помогает улучшить симптомы ксеростомии. Кроме того, гели с лактопероксидазой помогают улучшить симптомы рака полости рта, когда выработка слюны нарушена из-за облучения. В этом случае также благоприятно влияет бактериальная флора ротовой полости.
