モノアミンオキシダーゼ

モノアミン酸化酵素 (MAO) (EC 1.4.3.4) は、神経伝達物質であるドーパミン、ノルエピネフリン、セロトニン (5-HT)、およびチラミン、フェニルエチルアミン (PEA) などのさまざまなアミンを触媒することができるフラボ酵素のクラスです。また、外因性アミンには神経毒である1-メチル-4-フェニル-1,2,3,6-テトラヒドロピリジン (MPTP) が含まれます。現在、MAO-AとMAO-Bの2つのアイソザイムが知られています。これらの酵素は、基質と阻害剤の間の選択的な違いにより容易に識別できます。MAO-Aは低濃度のクロロシリンによって阻害され、主に5-HTとノルエピネフリンを触媒します。MAO-Bはフェニルエチルアミン (PEA) とベンジルアミンを選択的に触媒し、(R)-セレギリンによって阻害されます。チラミン、ドーパミン、トリプタミンは、両方の酵素の基質として機能します。

分布

MAOは、特に肝臓、腎臓、胃、小腸など、体内の組織や臓器に広く分布しています。主にミトコンドリア膜の外側表面に位置し、膜に強く結合しています。フラビンアデニンジヌクレオチドが補酵素として使用されます。別のタイプは結合組織に存在し、FADなしで、ピリドキサールリン酸を補酵素として使用します。脳組織におけるMAOの活性は、年齢とともに増加し、グリア細胞が増加します。MAOはカテコールアミンホルモンを分解し、心臓の交感神経機能を間接的に反映します。異なる供給源からのMAOの相対分子量は大きく異なり、小さいものは約100,000、大きいものは1,000,000を超えることが確認されています。

触媒メカニズム

研究により、MAO-Bのアミノ酸残基His382とThr158が触媒に不可欠であり、MAO-AのPhe208とMAO-Bのlle199が基質特異性を決定することが示されています。証拠は、MAOの活性部位にシステイン残基が存在し、触媒に関連している可能性があることを示しています。現在、触媒メカニズムには、単一電子移動 (SET)、水素原子移動 (HAT)、および求核的または双極的メカニズムの3つのアプローチがあります。

検出方法

アルデヒド-ベンゾキノン比色法：この方法は、MAOによるベンジルアミンの酸化と2,4-ジニトロフェニルヒドラジンとのアルデヒドジンの形成により、アルカリ条件下で赤褐色を生成します。比色定量は470 nmで行われ、MAOの濃度を計算します。

MCDP比色法：この方法は、MAOによってベンジルアミンを酸化することにより過酸化水素を生成します。過酸化水素は、ペルオキシダーゼの存在下でMCDPと反応し、色付きのメチレンブルーを形成します。比色定量は660 nmで行われ、MAOの濃度を計算します。この方法は、定量前にストップ溶液を追加する必要があり、大量の試料の検出には適していません。

連続モニタリング法：この方法は、MAOによってベンジルアミンを触媒してアンモニアを生成し、アンモニアがα-ケトグルタル酸、NADPH、およびGLDHの存在下でグルタミン酸を生成し、NADPHがNADP+に還元されることにより340 nmでの吸光度が減少することを利用します。減少率をモニタリングすることで、サンプル中のMAO活性を決定できます。この方法は迅速で簡単で、自動分析に適しています。人為的エラーを減少させ、良好な精度と精密度を持ち、ほとんどの臨床検査アプリケーションに適しています。

臨床応用

血清モノアミン酸化酵素活性のレベルは、肝線維症の程度を反映し、肝硬変の診断において重要な指標です。肝硬変患者におけるMAO活性の陽性率は80％を超え、最高値は対照値の3.5倍に達しました。急性期のさまざまなタイプの肝炎患者におけるMAO活性はほとんど増加しませんでしたが、急性重度肝炎の場合、肝細胞壊死によりミトコンドリアが大量のMAOを放出し、MAO活性が増加し、陽性率は73.3％でした。振幅は病気の重症度に正の相関がありました。肝炎患者と肝硬変患者の間でMAO活性に有意な差がありましたが、さまざまなタイプの肝炎の間ではMAO活性に有意な差はありませんでした。糖尿病とうっ血性心不全は、肝停滞による肝線維症の二次的な結果であり、人間のMAO活性の増加もあります。甲状腺機能亢進症は、線維組織の分解と合成、過剰な線維合成によるアクロメガリーなどの理由により、異なるレベルのMAO活性が増加する可能性があります。線維増殖のない結合組織疾患の一部の患者は、MAO活性の上昇が見られません。原発性肝癌、二次性肝癌、奇形腫、胆道性肝硬変、住血吸虫症性肝硬変、慢性胆汁うっ滞性セロ肝炎の患者は、MAO活性に変化がありませんでした。