Protoporfirinogen-oksidaza ili protoks jest enzim koji je kod ljudi kodiran genom PPOX sa hromosoma 1.
Protoporfirinogen-oksidaza odgovorna je za sedmi korak u biosintezi protoporfirina IX. Ovaj porfirin je prekursor hemoglobina, nositelja kisika kod životinja i hlorofila, u biljkama. Enzim katalizira dehidrogenaciju (uklanjanje vodikovih atoma) protoporfirinogena IX (proizvod šestog koraka u proizvodnji hema), da bi se formirao protoporfirin IX. Jedan dodatni enzim mora modificirati protoporfirin IX, prije nego što postane hem. Inhibicija ovog enzima je strategija koja se koristi u određenim herbicidima.
Aminokiselinska sekvenca Dužina polipeptidnog lanca je 477 aminokiselina, a molekulska težina 50.765 Da.
1020304050 MGRTVVVLGGGISGLAASYHLSRAPCPPKVVLVESSERLGGWIRSVRGPN GAIFELGPRGIRPAGALGARTLLLVSELGLDSEVLPVRGDHPAAQNRFLY VGGALHALPTGLRGLLRPSPPFSKPLFWAGLRELTKPRGKEPDETVHSFA QRRLGPEVASLAMDSLCRGVFAGNSRELSIRSCFPSLFQAEQTHRSILLG LLLGAGRTPQPDSALIRQALAERWSQWSLRGGLEMLPQALETHLTSRGVS VLRGQPVCGLSLQAEGRWKVSLRDSSLEADHVISAIPASVLSELLPAEAA PLARALSAITAVSVAVVNLQYQGAHLPVQGFGHLVPSSEDPGVLGIVYDS VAFPEQDGSPPGLRVTVMLGGSWLQTLEASGCVLSQELFQQRAQEAAATQ LGLKEMPSHCLVHLHKNCIPQYTLGHWQKLESARQFLTAHRLPLTLAGAS YEGVAVNDCIESGRQAAVSVLGTEPNS
Gen
Gen PPOX nalazi se na dugom (q) kraku hromosoma 1, na poziciji 22, od bazmog pata 157,949.266 do baznog para 157,954.082.
Funkcija
Ovaj gen kodira pretposljednji enzim biosinteze hema, koji katalizuje 6-elektronsku oksidaciju protoporfirinogena IX da bi se formirao protoporfirin IX. Ovaj protein je flavoprotein, povezan sa vanjskom površinom unutrašnje mitohondrijalne membrane.
Biosintetski put hema
Sljedeći geni kodiraju enzime koji kataliziraju različite korake na biosintetskom putu hema:
ALAD: aminolevulinat, delta-, dehidrataza ALAS1: aminolevulinat, delta-, sintaza 1 ALAS2: aminolevulinat, delta-, sintaza 2 (sideroblastna/hipohromna anemija) CPOX: koproporfirinogen oksidaza FECH: ferokelataza (protoporfirija) HMBS: hidroksimetilbilan sintaza PPOX: protoporfirinogen oksidaza UROD: uroporfirinogen dekarboksilaza UROS: uroporfirinogen III sintaza (kongenitalna eritropoetska porfirija)
Klinički značaj
Varijegatna porfirija ili šarolika porfirija, uzrokovana je mutacijama u genu PPOX. U PPOX genu identificirano je više od 100 mutacija koje mogu uzrokovati ovu porfiriju. Jedna od mutacija, zamjena aminokiseline triptofana za arginin na poziciji 59 (takođe pisano kao Arg59Trp ili R59W), pronađena je u oko 95 posto južnoafričkih porodica sa šarolikom porfirijom. Mutacije u PPOX genu smanjuju aktivnost enzima kojeg proizvodi gen, omogućavajući nusproizvodima da se nagomilaju u tijelu. Ovo nakupljanje, u kombinaciji s negenetskim faktorima (kao što su određeni lijekovi, alkohol i dijeta), uzrokuje ovaj tip porfirije.
Inhibitori kao herbicidi Inhibicija protoporfirinogen-oksidaze je mehanizam djelovanja nekoliko komercijalnih herbicida uključujući nitrofenilne etere acifluorfen, fomesafen, pirimidindione butafenacil i saflufenacil. Vidljivi simptomi liječenja su hloroza i isušivanje. Oštećenje je uzrokovano akumulacijom protoporfirina IX u biljnim ćelijama, inhibicijom protoksa unutar puta biosinteze tetrapirola. Ovo je snažan fotosenzibilizator koji aktivira kisik, što dovodi do lipidne peroksidacije. I svjetlost i kisik su potrebni da bi ovaj proces ubio biljku.
Također pogledajte Porfirin
Reference
Dopunska literatura
Vansjski linkovi PDBe-KB provides an overview of all the structure information available in the PDB for Human Protoporphyrinogen oxidase
Kategorija:Geni na hromosomu 1 Kategorija:Enzimi Kategorija:Ljudski proteini Kategorija:Proteomika Kategorija:EC 1.3.3