Lizilhidroksilazės reiškia grupę fermentai (enzimai) atsakingas už hidroksilinimą lizinas likučiai baltymai. Taigi jie daugiausia dalyvauja formuojant jungiamasis audinys. Lizilhidroksilazių funkcijos sutrikimai pasireiškia tokiomis ligomis kaip skorbutas ar paveldimas Ehlerso-Danloso sindromas.
Kas yra lizilhidroksilazės?
Lizilhidroksilazės yra fermentai (enzimai) kurio funkcija yra katalizuoti aminorūgšties pokontroliacinį modifikavimą lizinas į hidroksiliziną įjungiant hidroksilo grupę. Tai sustiprina jungiamasis audinys nes jų baltymų grandinėms suteikiama galimybė toliau susisieti per hidroksilo grupes. Žmogaus lizilhidroksilazę sudaro 727 amino rūgštys, tarp kitų. Lizilhidroksilazės taip pat priklauso hidroksilazių grupei, t fermentai (enzimai) kurie paprastai katalizuoja hidroksilo grupių įtraukimą į molekulės. Taigi, be lizilhidroksilazių, prolilhidroksilazių, fenilalanino hidroksilazių, tirozinų hidroksilazių ar triptofanas hidroksilazės taip pat priklauso hidroksilazių arba oksidoreduktazių grupei. Lizilo hidroksilazės, ypač kartu su prolilo hidroksilazėmis, vaidina svarbų vaidmenį jungiamasis audinys. Abiem fermentų grupėms reikalingas kofermentas vitaminas C už jų funkciją.
Funkcija, veiksmas ir vaidmenys
Lizilhidroksilazių funkcija yra tik katalizuoti hidroksilo grupių įtraukimą į lizinas baltymų likučiai. Šiame procese amino rūgštis hidroksilaminas susidaro iš lizino kaip postransliacijos modifikacijos dalis. Nors hidroksilaminas taip pat atsiranda laisvai, jo negalima įtraukti į baltymą šia forma. Modifikacija po transliacijos reiškia tolesnę šios aminorūgšties konversiją po to, kai baltymas bus pastatytas. Pasikeitus a vandenilis hidroksilo grupės atomas, funkcinė grupė šiuo metu yra įtraukta į baltymą, kuris gali atlikti jungiamąsias funkcijas. Hidroksilo grupės pagalba skirtingos baltymų grandinės gali tarpusavyje susisieti. Be to, cukrus molekulės gali prisijungti prie šios funkcinės grupės. Abi reakcijos, be kita ko, yra labai svarbios formuojant jungiamąjį audinį. Jungiamasis audinys supa organizmą ir Vidaus organai. Jis turi būti tvirtas ir įtemptas, kad galėtų atskirti funkciškai skirtingus organus vienas nuo kito. Tai užtikrina baltymai jungiamojo audinio, kuriame yra didelis procentas amino rūgštys lizinas ir prolinas. Įtraukus juos į baltymą, abu amino rūgštys vėliau šiam tikslui iš dalies modifikuojami suteikiant hidroksilo grupę. Kaip jau minėta, prolino atveju šią reakciją katalizuoja prolilo hidroksilazės, o lizino atveju - lizilo hidroksilazės. Taigi, susidarius baltymams, šios modifikacijos reakcijos suteikia baltymų grandinių, atstovaujančių tvirtą jungiamąjį audinį, tinklą. Be abiejų fermentų funkcijos, funkcinio jungiamojo audinio susidaryti apskritai nebūtų įmanoma. Tačiau abu fermentai veikia tik kofermento askorbo rūgšties pagalba, t vitaminas C. Todėl, jei dėl mutacijos ar jų trūkumo yra pakitę fermentai vitaminas C, gali sutrikti jungiamojo audinio kaupimasis, o tai gali sukelti rimtų ligų.
Formavimas, atsiradimas, savybės ir optimalios vertės
Šios genas PLOD1 yra atsakingas už žmogaus lizilhidroksilazės kodavimą. Pavadinimas PLOD1 yra kilęs iš lizilhidroksilazės pavadinimo „prokolageno lizinas, 2-oksoglutaratas-5-dioksigenazė 1.“ Tai genas yra 1-oje chromosomoje. Kadangi nuolat gaminamas naujas jungiamasis audinys, taip pat yra nuolatinis lizilhidroksilazių gamybos poreikis. Todėl to mutacija genas gali būti labai reikšmingas sveikatai organizmo.
Ligos ir sutrikimai
Lizilhidroksilazių funkcijos sutrikimai vaidina ypač svarbų vaidmenį skorbuto ir Ehlerso-Danloso sindromas. Skorbutas yra žinomas kaip senovės jūrininko liga, kurią sukelia trūkumas vitaminas C. Vitaminas C, taip pat žinomas kaip askorbo rūgštis, veikia kaip lizilhidroksilazių ir prolilhidroksilazių kofermentas. Kai jo trūksta, amino rūgštys lizinas ir prolinas nebegali būti hidroksilinami jungiamojo audinio baltymuose. Kadangi yra nuolatinis jungiamojo audinio statymas ir skaidymas baltymailaikotarpiu baltymų grandinės gali vis rečiau susisieti vitaminų trūkumas. Jungiamasis audinys tampa suglebęs ir nebegali tinkamai atlikti savo funkcijos. Atsiranda daugybė simptomų, įskaitant bendrą išsekimą, jautrumą infekcijoms, kraujavimą. dantenos, dantų netekimas, blogas gijimas žaizdos, sunkus oda problemos, raumenų išsekimas ir daugelis kitų sveikatai sutrikimai. Galiausiai skorbutas gali vadovauti iki mirties per generolą širdis nesėkmė ar sunkios infekcijos. Senovės jūrininkai buvo ypač paveikti, nes jie negalėjo gauti vitaminas C ilgų kelionių jūroje metu. Įrodyta, kad liga išgyja iškart, kai duodama tam tikrų maisto produktų, pavyzdžiui, raugintų kopūstų. Tai, kad ligos priežastis buvo vitamino C trūkumas, buvo pripažinta tik vėliau. Tačiau jūrininko ligos skorbuto protrūkio vėliau buvo išvengta jūrininkus šeriant raugintais kopūstais. Kita liga, tačiau tik iš dalies priskiriama žmogaus lizilhidroksilazės defektui, yra Ehlerso-Danloso sindromas. Ehlers-Danlos sindromas yra bendras įvairių paveldimų jungiamojo audinio ligų, turinčių skirtingas priežastis, terminas. Šiam sindromui būdingas sunkus jungiamojo audinio silpnumas, oda yra perkrautas ir sąnarių yra hipermobilus. Šiuo atveju genetiškai pakeista lizilhidroksilazė sukelia VI tipo Ehlers-Danlos sindromą. Atsakingas už tai yra mutavęs genas, vadinamas PLOD1, esantis 1-oje chromosomoje. Gautas defektinis fermentas nebeveikia visiškai ir gali tik nepakankamai katalizuoti lizino hidroksilinimo reakcijas. A jungiamojo audinio silpnumas vystosi su žinomais simptomais, taip pat papildomai įtraukiant akis ir Vidaus organai. VI tipo Ehlers-Danlos sindromas yra autosominis recesyvinis.
