アミンオキシダーゼ

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アミンオキシダーゼは、生物の間で広く分布している酵素です。これらは、多くの生物学的に重要なアミンの酸化的脱アミン反応を触媒し、対応するアルデヒド、水素過酸化物、アンモニアを生成します。反応式は次の通りです：

RCH₂CH₂+O₂+H₂O→RCHO+H₂O₂

サブクラス

• リジンオキシダーゼ

リジンオキシダーゼ（LOX）は、ヒトのLOX遺伝子によってコードされる酵素です。これは、リジン分子を非常に反応性の高いアルデヒドに変換し、細胞外マトリックスタンパク質にクロスリンクを形成します。その抑制効果は骨過形成を引き起こす可能性がありますが、同時に腫瘍細胞のアップレギュレーションは既存の腫瘍の転移を促進し、悪性および癌性にする可能性があります。

図1. リジンオキシダーゼ（LOX）の構造。

機能

リジンオキシダーゼは、コラーゲンおよびエラスチン前駆体中のリジン残基からアルデヒドを生成する触媒である、細胞外の銅依存性酵素です。リジンオキシダーゼ由来のクロスリンクの重要性は、栄養的銅欠乏によってリジンオキシダーゼが決定された動物研究によって明らかにされました。また、リジンオキシダーゼ阻害剤β-アミノプロピオンニトリル（BAPN）を食事に加えることで抑制されます。リジンオキシダーゼは、呼吸器系および皮膚の発達に不可欠であることも証明されています。その欠失は、細胞の成長と分化を制御するトランスフォーミング成長因子ベータスーパーファミリーのタンパク質に欠陥を引き起こす可能性があります。

• 一次アミンオキシダーゼ

一次アミンオキシダーゼ、またはセミカルバジド感受性アミンオキシダーゼ（SSAO）は、一次アミン：酸素オキシドレダクターゼ（脱アミン）として知られる酵素です。モノアミンオキシダーゼ（MAO）と同様に、SSAOは短鎖一次アミンを脱アミン化できますが、MAO阻害剤には感受性がありません。その他のヒドラジン、ヒドロキシルアミン、プロパルギルアミンに加えて、セミカルバジドもこの酵素を阻害します。しかし、ヒドラジンは弱い阻害剤であり、より強力な阻害剤が開発されています。SSAOは血管の平滑筋やさまざまな他の組織に存在します。SSAOの生理的機能は完全には理解されていません。血管の発達、脂肪分解の調節、解毒に推奨されています。MAO除去の補助酵素として使用できます。しかし、酸化プロセスは有害な生成物を生成し、動脈硬化や糖尿病を引き起こす血管損傷に関連している可能性があります。動脈硬化、
糖尿病、肥満、頸動脈プラーク、静脈瘤の症例では、SSAO活性の上昇が観察されています。

図2. 一次アミンオキシダーゼの構造。

• ジアミンオキシダーゼ

ジアミンオキシダーゼ（DAO）は、動物におけるヒスタミンや他のポリアミン（プトレシンやスペルミジンなど）の代謝、酸化、失活に関与しています。DAOの発現レベルは消化管と胎盤で最も高く観察されました。ヒトでは、胎盤の特定のサブタイプ細胞である外絨毛栄養膜細胞がこの酵素を発現し、妊婦の血液中に分泌します。妊娠初期に母体血中のジアミンオキシダーゼのレベルが低下することは、前置胎盤などの栄養膜関連の妊娠疾患の兆候である可能性があります。通常、この酵素はヒトの血液循環には存在せず、非常にまれですが、妊婦では大幅に増加し、悪いヒスタミンに対する保護効果があることを示しています。また、好酸球によっても分泌されます。ヒトの体内にジアミンオキシダーゼが不足すると、アレルギーやヒスタミン不耐症の形で現れる可能性があります。

参考文献

1. Mondovì B.; et al. Structure and function of amine oxidase. Advances in Experimental Medicine and Bioligy. 1982，148: 141–53.