A lizil-hidroxilázok a következők csoportját jelentik enzimek felelős a hidroxilezéséért lizin belüli maradványok fehérjék. Így elsősorban a kötőszöveti. A lizil-hidroxilázok működésének zavarai olyan betegségekben jelentkeznek, mint a skorbut vagy az örökletes Ehlers-Danlos szindróma.
Mik azok a lizil-hidroxilázok?
A lizil-hidroxilázok enzimek amelynek feladata az aminosav poszttranszlációs módosításának katalizálása lizin hidroxilcsoport hidroxililizinbe történő beépítésével. Ez erősíti a kötőszöveti mert fehérje láncaik lehetőséget kapnak arra, hogy a hidroxilcsoportokon keresztül tovább térhálósodjanak. A humán lizil-hidroxiláz 727-ből áll aminosavaktöbbek között. A lizil-hidroxilázok szintén a hidroxilázok csoportjába tartoznak, azaz enzimek amelyek általában katalizálják a hidroxilcsoportok beépülését a molekulák. Így a lizil-hidroxilázok mellett a prolil-hidroxilázok, a fenil-alanin-hidroxiláz, a tirozin-hidroxiláz vagy triptofán a hidroxiláz szintén a hidroxilázok vagy az oxidoreduktázok csoportjába tartozik. Különösen a prolil-hidroxilázokkal együtt a lizil-hidroxilázok fontos szerepet játszanak a kötőszöveti. Mindkét enzimcsoporthoz szükség van a koenzimre C-vitamin funkciójukhoz.
Funkció, cselekvés és szerepek
A lizil-hidroxilázok feladata kizárólag a hidroxilcsoportok beépülésének katalizálása lizin maradványok egy fehérjében. Ebben a folyamatban az aminosav-hidroxil-amin lizinből képződik egy poszttranszlációs módosítás részeként. Bár a hidroxilamin szabadon is előfordul, ebben a formában nem építhető be a fehérjébe. A transzláció utáni módosítás tehát ennek az aminosavnak a fehérje felépítése utáni átalakulását jelenti. A. Cseréjével hidrogén a hidroxilcsoport atomja egy funkcionális csoport épül be ezen a ponton a fehérjébe, amely képes áthidaló funkciókat ellátni. A hidroxilcsoport segítségével a különböző fehérje láncok kereszteződhetnek egymással. Továbbá, cukor molekulák kötődhet ehhez a funkcionális csoporthoz. Mindkét reakció többek között nagyon fontos a kötőszövet kialakulásában. A kötőszövet körülveszi a szervezetet és a belső szervek. Ennek szilárdnak és feszesnek kell lennie ahhoz, hogy képes legyen elválasztani a funkcionálisan különböző szerveket egymástól. Ezt biztosítja a fehérjék a kötőszövet, amely nagy százalékban tartalmazza a aminosavak lizin és prolin. A fehérjébe való beépülésük után mindkettő aminosavak ezt követően részlegesen módosítják ezt a célt hidroxilcsoport adásával. Mint már említettük, a prolin esetében ezt a reakciót a prolil-hidroxilázok, a lizin esetében a lizil-hidroxilázok katalizálják. Tehát a fehérje kialakulása után ezek a módosító reakciók olyan fehérje láncok hálózatát képezik, amelyek feszes kötőszövetet képviselnek. Mindkét enzim működése nélkül egy funkcionális kötőszövet képződése egyáltalán nem lehetséges. Mindkét enzim azonban csak az aszkorbinsav koenzim, pl C-vitamin. Ezért a mutáció vagy a fehérje hiánya miatt szerkezetileg megváltozott enzimek esetén C-vitamin, a kötőszövet felhalmozódása megzavaródhat, ami súlyos betegségekhez vezethet.
Kialakulás, előfordulás, tulajdonságok és optimális értékek
A gén A PLOD1 felelős az emberi lizil-hidroxiláz kódolásáért. A PLOD1 név a lizolhidroxiláz „prokollagén lizin, 2-oxoglutarát-5-dioxigenáz 1” nevéből származik. Ez gén Mivel az új kötőszövet folyamatosan termelődik, állandó szükség van a lizil-hidroxilázok termelésére is. Ezért ennek egy mutációja gén nagyon következményes lehet a Egészség a szervezet.
Betegségek és rendellenességek
A lizil-hidroxilázok működésében fellépő rendellenességek különösen fontos szerepet játszanak a skorbut és Ehlers-Danlos szindróma. A skorbutot ősi tengerészbetegségnek ismerik, amelyet a vitamin C. Vitamin A C, más néven aszkorbinsav, lizil-hidroxilázok és prolil-hidroxilázok koenzimeként működik. Ha hiányzik, akkor az amino savak A lizin és a prolin a kötőszöveti fehérjében már nem hidroxilezhető. Mivel a kötőszövet folyamatosan épül és lebomlik fehérjék, a fehérje láncok egyre kevésbé tudnak keresztkötődni a vitaminhiány. A kötőszövet petyhüdtté válik, és már nem tudja megfelelően ellátni funkcióját. A tünetek széles skálája fordul elő, beleértve az általános kimerültséget, a fertőzésekre való hajlamot, a vérzést gumik, fogvesztés, gyenge gyógyulás sebek, súlyos bőr problémák, izomsorvadás és még sok más Egészség károsodások. A skorbut végül vezet tábornok által halálra szív kudarc vagy súlyos fertőzések. Az ókori tengerészeket különösen ez érintette, mert nem tudtak megszerezni vitamin C hosszú tengeri utak során. Kimutatták, hogy a betegség azonnal gyógyul, ha bizonyos ételeket, például savanyú káposztát adnak. Azt a tényt, hogy a betegség oka a C-vitamin hiánya, csak később ismerték fel. A tengerészbetegség kitörését azonban később megakadályozták a tengerészek savanyú káposztával történő etetésével. Egy másik betegség, amely csak részben tulajdonítható az emberi lizil-hidroxiláz hibájának, az Ehlers-Danlos szindróma. Az Ehlers-Danlos-szindróma különféle okokkal járó különféle örökletes kötőszöveti betegségek gyűjtőfogalma. Ezt a szindrómát súlyos jellemzi kötőszöveti gyengeség Az bőr túlfeszített és a ízületek hipermobilok. Ebben az esetben egy genetikailag megváltozott lizil-hidroxiláz váltja ki a VI típusú Ehlers-Danlos-szindrómát. Felelős ezért a PLOD1 nevű mutált gén, amely az 1. kromoszómán helyezkedik el. Az így létrejövő hibás enzim már nem teljesen működőképes, és csak nem képes elégtelenül katalizálni a lizin hidroxilezési reakcióit. A kötőszöveti gyengeség az ismert tünetekkel, valamint a szem további bevonásával alakul ki belső szervek. A VI típusú Ehlers-Danlos-szindróma autoszomális recesszív.
