Пероксидаза, молекулярная формула NULL, CAS 9003-99-0. Это маркерный фермент пероксисом и тип оксидоредуктазы, который может катализировать многие реакции. Пероксиды — это фермент, который катализирует окисление субстрата с использованием перекиси водорода в качестве акцептора электронов. Он в основном существует в пероксисомах носителя с порфирином железа в качестве вторичной группы, который может катализировать перекись водорода, окислять фенольные и аминные соединения, а также продукты окисления углеводородов и оказывать двойное действие, устраняя токсичность перекиси водорода и фенольных, аминных, альдегидных и бензольных соединений. Пероксиды – это разновидность оксидоредуктазы.
Распространенный в жидкостях организма или клетках, таких как молоко, лейкоциты и тромбоциты, этот фермент также имеет гем в качестве кофактора. Он катализирует окисление субстратов, используя H2O2 в качестве акцептора электронов. Он катализирует прямое окисление фенольных или аминных соединений под действием H2O2, таких как пероксиды глутатиона, пероксиды эозинофилов и пероксиды щитовидной железы, и оказывает двойное действие на устранение токсичности перекиси водорода и фенольных аминов.
Средний фермент
(1) Животные
Пероксисомы участвуют в бета-окислении жирных кислот у животных (еще одна органелла — митохондрии), а концентрация пероксисом в клетках печени крыс увеличивается в десять раз после приема Цзянчжи Лин. Кроме того, пероксисомы также обладают детоксикационным действием, поскольку каталза может использовать H2O2 для окисления вредных веществ, таких как фенолы, формальдегид, муравьиная кислота и спирты. Четверть потребляемого алкоголя окисляется до ацетальдегида в пероксисомах.
(2) Растения
У растений пероксисомы в основном включают:
① Участвуют в фотодыхании и окисляют побочный продукт фотосинтеза гликолевую кислоту до ацетальдегида и перекиси водорода.
② В прорастающих семенах происходит - окисление жира с образованием ацетил-КоА, который расщепляется изоцитратом на уксусную кислоту и янтарную кислоту посредством глиоксилатного цикла. Затем он добавляется к циклу трикарбоновых кислот, также известному как глиоксисома, поскольку он включает глиоксилатный цикл.
Биологические функции
Удаление активных форм кислорода и регулирование окислительного стресса
Устранение избытка внутриклеточной перекиси водорода
Пероксидаза(POD) представляет собой одно из основных семейств антиоксидантных ферментов в живых организмах и широко распространен в жизнеспособных клетках животных, растений и микроорганизмов. Его основным субстратом является перекись водорода (H₂O₂). Посредством специфического катализа окислительно-восстановительных реакций POD разлагает избыток H₂O₂, образующийся в результате клеточного метаболизма, на воду и кислород, тем самым устраняя его цитотоксичность. В физиологических условиях низкие концентрации активных форм кислорода (АФК) постоянно производятся посредством митохондриального дыхания, липидного обмена, фотохимических реакций и других путей для поддержания устойчивой-состояния клеточной передачи сигналов.
Однако при абиотическом стрессе или метаболических нарушениях массивное накопление H₂O₂ вызывает повреждение окислительного стресса. POD сотрудничает с супероксиддисмутазой и каталазой, образуя систему антиоксидантной защиты организма, точно настраивая внутриклеточные концентрации АФК для предотвращения повреждений, включая денатурацию белка, разрывы нитей ДНК и перекисное окисление мембранных липидов, вызванное избытком H₂O₂, и сохраняя нормальный клеточный метаболизм. По сравнению с каталазой POD проявляет более высокую каталитическую эффективность при низкой - концентрации H₂O₂. Он эффективно удаляет следы АФК, накапливающиеся в клеточном микроокружении, и служит ключевым ферментом базальной антиоксидантной защиты клеток.
Смягчение окислительного повреждения, вызванного биотическим и абиотическим стрессом
В условиях стресса антиоксидантная способность ПОД заметно активируется, образуя основной механизм реагирования на внешние повреждения.
У растений абиотические стрессы, такие как засуха, засоление, экстремальные температуры и токсичность тяжелых металлов, напрямую нарушают метаболический гомеостаз в хлоропластах и митохондриях, вызывая взрывное накопление АФК. В ответ активность ПОД растений существенно возрастает. Эффективно удаляя излишки АФК, POD поддерживает целостность мембран, уменьшает деградацию пигментов и метаболические нарушения, а также повышает стрессоустойчивость.
Во время биотического стресса, такого как инфекция патогена и травоядность, в местах заражения возникает окислительный стресс. POD быстро восстанавливает местный окислительно-восстановительный гомеостаз: он уменьшает повреждение клеток-хозяев, опосредованное АФК, и, умеренно модулируя уровни АФК, участвует в локализованной запрограммированной гибели клеток, ограничивая распространение патогенов. У животных и микроорганизмов ПОД противодействует окислительному стрессу, вызванному экзогенными токсинами, воспалением и радиацией, сдерживает накопление провоспалительных факторов, снижает скорость апоптоза и поддерживает нормальную физиологическую функцию тканей и органов.
Участие в биологическом обмене веществ и регуляции биосинтеза
Регуляция вторичного метаболизма растений
ПОД активно участвует в синтезе и трансформации вторичных метаболитов растений, включая полифенолы, лигнин и алкалоиды, действуя в качестве ключевого регуляторного фермента во вторичных метаболических сетях растений. Лигнин, основной структурный компонент стенок растительных клеток, который определяет механическую прочность и устойчивость к стрессам, образуется в результате окислительной полимеризации монолигнолов, катализируемой ПОД. ПОД опосредует окислительное перекрестное-сшивание мономеров, таких как п-кумариловый спирт, конифериловый спирт и синапиловый спирт, для сборки макромолекулярного лигнина, способствуя лигнификации клеточной стенки и улучшая механическую поддержку стебля, устойчивость к болезням и толерантность к полеганию.
Параллельно с этим ПОД стимулирует окислительный метаболизм растительных фенолов, превращая фенолы в хиноны, которые обладают противомикробным действием широкого-спектра и подавляют размножение патогенов, укрепляя врожденный иммунитет растений. Более того, ПОД модулирует биосинтез и накопление вторичных метаболитов антиоксидантов, таких как антоцианы и флавоноиды, защищая растения от ультрафиолетового излучения. Он также участвует в образовании цветочных и фруктовых пигментов, тем самым влияя на рост, развитие и фенотипические признаки растений.
Поддержание метаболического гомеостаза у животных
У животных членыпероксидазаСемья модулирует разнообразные метаболические пути для поддержания системного метаболического баланса.
ПОД щитовидной железы действует как фермент, ограничивающий скорость-синтеза гормонов щитовидной железы: он катализирует окисление йода, йодирование тирозина и связывание остатков тирозина, способствуя выработке тироксина и трийодтиронина, напрямую регулируя метаболизм всего-тела, рост и развитие нервной системы.
Миелопероксидаза преимущественно локализуется в нейтрофилах. Помимо антиоксидантной активности, он катализирует окисление хлоридов с образованием гипохлорита, поддерживая уничтожение микробов врожденного иммунитета. Он также опосредует окислительную модификацию липидов и белков для регуляции липидного и воспалительного метаболизма. Кроме того, глутатион POD совместно контролирует липидный обмен, ослабляет окисление липопротеинов низкой плотности, облегчает перекисное окисление липидов, защищает сердечно-сосудистую систему и поддерживает метаболический гомеостаз.
Регуляция роста, развития и дифференцировки клеток
Модуляция роста растений и прогресса развития
Регулируя передачу сигналов АФК и метаболизм гормонов, POD координирует весь жизненный цикл растения, включая прорастание семян, развитие корней и старение органов. Во время прорастания семян ПОД удаляет АФК, накопленные во время покоя, нарушает период покоя, восстанавливает метаболическую активность эмбриона и ускоряет прорастание. При развитии корня POD сохраняет окислительно-восстановительный гомеостаз в клетках кончика корня, способствуя делению и удлинению клеток, способствуя расширению первичного корня и зарождению боковых корней, а также улучшая поглощение воды и питательных веществ.
Динамические сдвиги в активности POD определяют скорость старения. Повышенная активность ПОД во время вегетативного роста задерживает старение листьев и поддерживает фотосинтетическую способность; умеренное снижение активности ПОД на более поздних стадиях развития согласуется со снижением метаболизма и обеспечивает ремобилизацию питательных веществ. POD также способствует дифференцировке мозолей и заживлению ран, настраивая окислительно-восстановительную микросреду в местах повреждений для поддержки регенерации клеток и восстановления тканей.
Балансировка пролиферации и апоптоза клеток животных
У животных POD точно контролирует интенсивность внутриклеточного сигнала АФК, регулируя время пролиферации, дифференцировки и апоптоза клеток.
Умеренные АФК действуют как пролиферативный сигнал; POD поддерживает АФК в физиологически оптимальном диапазоне, чтобы избежать как остановки метаболизма, вызванной недостаточным АФК, так и апоптоза, вызванного чрезмерным АФК. Во время эмбриогенеза упорядоченная экспрессия изоформ ПОД регулирует дифференцировку эмбриональных клеток и обеспечивает правильный органогенез.
Во взрослых тканях POD модулирует пролиферацию и дифференцировку стволовых клеток, поддерживая гомеостатический тканевый обмен и восстановление поврежденных тканей. Аберрантная экспрессия POD или нарушение активности нарушают гомеостаз АФК, что приводит к аномальной пролиферации, чрезмерному апоптозу и последующим расстройствам, включая воспаление, дегенеративные заболевания и опухоли. Это подчеркивает его центральную роль в поддержании стабильности развития.
Пероксидазапредставляют собой семейство окислительно-восстановительных ферментов, использующих перекись водорода в качестве субстрата, широко используемых в биоанализах, восстановлении окружающей среды, промышленном катализе и других областях. Их производство в основном разделено на естественную биологическую экстракцию и рекомбинантный биосинтез, которые в настоящее время представляют собой доминирующие пути получения высокоактивных ПОД.
I. Извлечение из природного сырья
В этом методе в качестве сырья используются природные организмы, богатые ПОД, наиболее типичным примером которых является приготовление стручков хрена. Свежие корни хрена сначала измельчают и экстрагируют водным раствором; Растительные остатки и примеси удаляют центрифугированием с получением сырой ферментной жидкости.
Затем для очистки применяется фракционная ультрафильтрация: ультрафильтрационные мембраны с отсечкой молекулярной массы 70–100 кДа отделяют высокомолекулярные примеси-белки с последующей концентрацией раствора фермента через мембраны 1–30 кДа для удаления мелких-примесей и воды.
Низко-обезвоживание в конечном итоге дает природный стручок относительно высокой чистоты. Этот процесс прост и недорог,-однако активность и чистота ферментов существенно колеблются, а производительность ограничена доступностью сырья.
II. Микробный рекомбинантный биосинтез
Рекомбинантный биосинтез – это основная технология промышленного массового производства высоко-под-под. Обычные хозяева экспрессии включают Escherichia coli и Pichia Pastoris.
Рабочий процесс начинается с оптимизации гена для синтеза целевого кодона гена POD,-оптимизированного для хозяина; ген лигируют в вектор экспрессии и трансформируют в клетки-хозяева. Затем параметры культивирования контролируются: подпитываемая-периодическая культура увеличивает биомассу, а ограничение-источника углерода запускает экспрессию гена фермента.
После ферментации выполняются лизис клеток, хроматографическая очистка и модификация рефолдинга с добавлением кофакторов, таких как ионы гема и кальция, для поддержания пространственной конформации и каталитической активности фермента.
Этот подход устраняет недостатки естественной экстракции, позволяя получать продукты высокой чистоты и стабильной активности, а также обеспечивает крупномасштабное-производство. В настоящее время это доминирующий метод подготовки для исследований и промышленного применения.
Часто задаваемые вопросы
Какова функция пероксидазы?
Пероксидазы – это группа ферментов, которыекатализировать окисление субстрата перекисью водорода или органической перекисью. Большинство пероксидаз представляют собой гемовые белки железа, за исключением глутатионпероксидазы, которая представляет собой селен-содержащий фермент.
Что означает повышенная пероксидаза?
Антитела к тироидной пероксидазе (ТПО)
Если у вас положительный результат теста на антитела к ТПО (высокое их количество), это может означать:У вас болезнь Хашимото(если у вас высокий уровень ТТГ) В более позднем возрасте у вас может развиться гипотиреоз (если ваш уровень ТТГ в настоящее время нормальный или почти нормальный)
Для чего нужен тест на пероксидазу?
Врачи назначают анализы на антитела к тироидной пероксидазе:для диагностики и мониторинга аутоиммунных заболеваний, связанных с щитовидной железой, таких как тиреоидит Хашимото и болезнь Грейвса.. для диагностики заболеваний щитовидной железы, таких как тиреоидит (воспаление щитовидной железы) или зоб (увеличение щитовидной железы)
В чем разница между каталазой и пероксидазой?
Оба фермента используют одну молекулу перекиси водорода для образования промежуточного соединения высоковалентного железа, называемого Соединением I (Cpd I). Однако, тогда каккаталаза Cpd I окисляет второй H2O2молекулу на кислород, пероксидазы используют этот промежуточный продукт для окисления других субстратов, а не H2O2.
Как по-другому называется пероксидаза?
Пероксидазы илипероксидредуктазы(номер ЕС 1.11. 1. x) представляют собой большую группу ферментов, которые играют роль в различных биологических процессах. Они названы в честь того факта, что они обычно расщепляют пероксиды, и их не следует путать с другими ферментами, продуцирующими пероксиды, которые часто являются оксидазами.
Используется ли пероксидаза в ИФА?
Пероксидаза хрена обычно используется в различных диагностических тестах и анализах в области иммунологии и молекулярной биологии. Иммуноферментный-связанный иммуноферментный анализ (ИФА):HRP используется в качестве детектирующего фермента в ИФА., тест, который обнаруживает наличие антител или антигенов в образце.
горячая этикетка : пероксидаза cas 9003-99-0, поставщики, производители, фабрика, опт, купить, цена, оптом, продажа