Báo cáo khoa học: Dual role of oxygen during lipoxygenase reactions

Dual Role Of Oxygen During Lipoxygenase Reactions

Tác giả: Igor Ivanov, Jan Saam, Hartmut Kuhn, Hermann-Georg Holzhütter

Lĩnh vực: Hóa sinh, Động học phản ứng

Nội dung tài liệu:

Nghiên cứu này khảo sát động học oxy hóa của 19-hydroxyeicosa-5,8,11,14-tetraenoic acid (19-OH-AA) bởi enzyme 15-lipoxygenase-1 (15-LOX) từ thỏ. Kết quả cho thấy tốc độ phản ứng phụ thuộc rõ rệt vào nồng độ oxy, điều mà không quan sát thấy với arachidonic acid. Đặc biệt, hoạt hóa enzyme phụ thuộc peroxide cũng chịu ảnh hưởng mạnh mẽ bởi nồng độ oxy. Một mô hình động học mới đã được đề xuất, mở rộng các mô hình trước đây bằng cách xem xét vai trò kép của phân tử dioxygen: vừa là cơ chất, vừa tác động đến sự hoạt hóa enzyme phụ thuộc peroxide. Mô hình này cũng tính đến sự rò rỉ các chất trung gian gốc tự do, dẫn đến bất hoạt enzyme, có thể đảo ngược được. Những phát hiện này có ý nghĩa sinh học quan trọng, cho thấy các điều kiện phản ứng khác nhau có thể biến phản ứng lipoxygenase thành nguồn gốc tự do hiệu quả.

Mục lục chi tiết:

• Dual role of oxygen during lipoxygenase reactions
• Keywords
• Correspondence
• Introduction
• Scheme 1. Radical mechanism of the LOX reaction
• Results and Discussion
• 15-LOX catalysed oxygenation of polyenoic fatty acids
• Spectrophotometric progress curves of conjugated diene formation
• Table 1. Relative reaction rates of 15-LOX catalysed oxygenation of polyenic fatty acid derivatives
• Initial rate kinetics of 15-LOX-catalysed 19-OH-AA oxygenation
• Consumption of 13S-HpODE during the time course of 19-OH-AA oxygenation
• Fig. 2. Time courses of conjugated diene formation from 19-OH-AA
• Conversion of 13S-HpODE to 13-keto-(9Z,11E)-octadecadienoic acid (13-KODE) during the time course of 19-OH-AA oxygenation
• Fig. 5. Activation of ferrous LOX by 13S-HpODE and the oxygenation product of 19-OH-AA oxygenation
• Fig. 6. Formation of ketodienes during 15-LOX catalysed oxygenation of 19-OH-AA
• Mechanistic considerations, kinetic modelling and general conclusions
• Fig. 3. Time courses of the rate of conjugated diene formation from 19-OH-AA
• Fig. 4. Initial rates of 15-LOX catalysed oxygenation of 19-OH-AA
• Scheme 2. Reaction scheme for lipoxygenases
• Fig. 7. Predicted oxygen dependence of the initial reaction rate of 19-OH-AA oxygenation
• Table 2. Numeric values of the kinetic constants in reaction Scheme 2
• Experimental procedures
• Chemicals
• Enzyme preparation
• Kinetic assays
• Kinetic modelling
• Data smoothing and calculation of initial rates
• Statistical evaluations
• Fitting procedure
• Construction of error bounds on the kinetic parameters
• References