キサンチン脱水素酵素の酵素活性測定

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キサンチン脱水素酵素は真核生物と原核生物の両方に存在しますが、サブユニットの構成や構造に違いがあります。この酵素は、ヒポキサンチンをキサンチンに、またはキサンチンを尿酸に水酸化する反応を触媒します。哺乳類の酵素は、全トランスレチノールを全トランスレチノ酸に変換することもできます。真核生物の酵素は独立したサブユニットで構成されており、各サブユニットには1つのモリブデンチオリンと2つの[2Fe-2S]クラスターが含まれています。この酵素はFADを補因子として使用し、還元にはNAD⁺が受容体として必要です。

哺乳類では、キサンチン脱水素酵素（XDH）は、二硫化物形成によって可逆的に、またはプロテオリティック切断によって不可逆的にキサンチンオキシダーゼ（XO）形態に変換されます。この変換は生理学的および病理学的プロセスにおいて重要な役割を果たします。この酵素は主にアデノシンヌクレオチドとグアノシンヌクレオチドの両方のプリンヌクレオバースの分解に関与しています。さらに、テオフィリンの分解や尿酸の生合成にも関与しています。細菌に関しては、この酵素は脱メチル化反応を介してカフェインを分解します。キサンチン脱水素酵素の欠乏は人間の身体健康に重大な影響を与えます。プリン代謝の障害はキサンチン尿症を引き起こし、患者は血液や尿中に高濃度のキサンチンを示し、腎不全やキサンチン腎結石などの病気に苦しみます。研究によると、この病気は成人呼吸窮迫症候群に寄与し、酸素代謝物依存メカニズムを介してインフルエンザ感染を増強する可能性があることが示唆されています。成長と代謝における重要な位置を考慮すると、この酵素に関する研究が増加しており、臨床薬剤開発におけるその巨大な可能性を目指しています。クリエイティブエンザイムズは専門のエキスパートと最も優れた機器を持ち、キサンチン脱水素酵素活性測定のためのアッセイサービスを提供することができます。

図：NADHが結合したウシ乳キサンチン脱水素酵素の結晶構造。
参考文献：Ishikita, H. et al. J.Am.Chem.Soc. 2012 134: 999-1009.

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