アミンオキシダーゼ

関連する読書

アミンオキシダーゼは、生物界に広く分布する酵素である。多くの生理学的に重要なアミンの酸化的脱アミノ化を触媒し、以下の反応式に従って対応するアルデヒド、過酸化水素およびアンモニアを生成する：

RCH₂CH₂+O₂+H₂O→RCHO+H₂O₂

サブクラス

• リシルオキシダーゼ

リシルオキシダーゼ（LOX）は、ヒトではLOX遺伝子によりコードされる酵素である。リジン分子を高反応性のアルデヒドへ変換し、細胞外マトリックス（ECM）タンパク質に架橋結合を形成させることを触媒する。LOXの阻害は骨過形成を引き起こし得る一方、腫瘍細胞における発現亢進は既存腫瘍の転移を促進し、悪性化・がん化に寄与する可能性がある。

図1．リシルオキシダーゼ（LOX）の構造。

機能

リシルオキシダーゼは細胞外に存在する銅依存性酵素であり、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反応を触媒する。リシルオキシダーゼ由来の架橋形成の重要性は、栄養性銅欠乏によりリシルオキシダーゼ活性を低下させた動物試験、またはリシルオキシダーゼ阻害剤であるβ-アミノプロピオニトリル（BAPN）を飼料に添加して阻害した動物試験により示された。リシルオキシダーゼは呼吸器系および皮膚の発生にも必須であることが示されている。欠失により、細胞増殖および分化を制御するトランスフォーミング増殖因子β（TGF-β）スーパーファミリータンパク質に関連する異常を来す可能性がある。

• 一次アミンオキシダーゼ

一次アミンオキシダーゼは、セミカルバジド感受性アミンオキシダーゼ（SSAO）とも呼ばれ、一次アミン：酸素オキシドレダクターゼ（脱アミノ化）として命名されている酵素である。モノアミンオキシダーゼ（MAO）と同様に、SSAOは短鎖一次アミンの脱アミノ化を触媒するが、MAO阻害剤には感受性を示さない。セミカルバジドに加え、他のヒドラジン類、ヒドロキシルアミンおよびプロパルギルアミンも本酵素を阻害する。ただ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る。SSAOは血管平滑筋およびその他の各種組織に存在する。SSAOの生理学的機能は完全には解明されていないが、血管発生、脂肪分解の調節および解毒に関与することが示唆されている。MAOの補助的な除去酵素として機能し得る一方、酸化過程で有害産物が生成されるため、糖尿病に伴う動脈硬化や血管障害との関連が示唆されている。SSAO活性の上昇は、動脈硬化、
糖尿病、肥満、頸動脈プラークおよび静脈瘤で観察されている。

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、動物においてヒスタミンおよびその他のポリアミン（プトレシンやスペルミジンなど）の代謝、酸化および不活化に関与する。DAOの発現は消化管および胎盤で最も高いレベルが認められる。ヒトでは、胎盤の特定サブタイプ細胞である絨毛外栄養膜細胞が本酵素を発現し、妊婦の血中へ分泌する。妊娠初期に母体血中のDAO濃度が低下している場合、子癇前症など栄養膜関連の妊娠合併症の徴候である可能性がある。通常、本酵素はヒトの血中循環には存在しないか、存在しても極めて微量であるが、妊婦では著明に増加し、有害なヒスタミンに対する防御的作用を有することが示唆される。また、好酸球からも分泌される。ヒト体内でDAOが不足すると、アレルギー様症状またはヒスタミン不耐症として現れることがある。

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.