Xantina ossidasi
| xantina ossidasi | |
|---|---|
 Modello tridimensionale dell'enzima | |
| Numero EC | 1.17.3.2 |
| Classe | Ossidoreduttasi |
| Nome sistematico | |
| xantina:ossigeno ossidoreduttasi | |
| Altri nomi | |
| ipoxantina ossidasi; ipoxantina:ossigeno ossidoreduttasi; enzima di Schardinger; xantina ossidoreduttasi; hipoxantina-xantina ossidasi; xantina:O2 ossidoreduttasi; xantina:xantina ossidasi | |
| Banche dati | BRENDA, EXPASY, GTD, PDB (RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum) |
| Fonte: IUBMB | |
La xantina ossidasi è un enzima appartenente alla classe delle ossidoreduttasi, che catalizza la seguente reazione:
L'enzima è una flavoproteina e un molibdo-enzima; contiene un cofattore FAD, un cofattore molibdeno e due centri ferro-zolfo ([2Fe-2S]). Ossida anche l'ipoxantina, alcune altre purine, pterine ed aldeidi (ad esempio possiede l'attività dell'aldeide ossidasi, numero EC 1.2.3.1[1]). Sotto alcune condizioni, il prodotto è maggiormente il superossido che il perossido, secondo la seguente reazione:
- RH + H2O + 2 O2 = ROH + 2 O2.- + 2 H+.
L'enzima dei tessuti animali può avere attività di xantina deidrogenasi (XDH) (numero EC 1.17.1.4[2]). Quello del fegato funziona in vivo soprattutto come deidrogenasi, ma può funzionare in vitro come ossidasi (XOS) se conservato a -20 °C o se trattato con agenti proteolitici, con solventi organici o con reagenti tiolici come ad esempio Cu2+, la N-etilmaleimmide o il 4-mercuriobenzoato. L'effetto dei reagenti tiolici può essere invertito da tioli quali il ditiotreitolo.
La conversione all'attività di xantina ossidasi può essere anche ottenuta attraverso la enzima-tiolo transidrogenasi (numero EC 1.8.4.7[3]), in presenza di glutatione ossidato.
Importanza clinica
[modifica | modifica wikitesto]La XOS è un enzima della conversione della xantina in acido urico in condizioni normali. Nella patologia nota come gotta, dovuta all'eccessiva produzione endogena di acido urico in genere conseguente ad alimentazione iper-proteica, un cardine terapeutico consiste proprio nella somministrazione di inibitori della XOS. Il più noto è l'allopurinolo, in commercio col nome di Zyloric. In natura, però, esistono degli inibitori naturali dell'enzima, come i flavonoidi baicaleina (presente nei ceci), kampferolo (molto diffuso nelle insalate e negli ortaggi) e rutina. Anche l'acido caffeico e clorogenico (vedi) sono dei moderati inibitori dell'enzima.
In caso di stress ossidativo o fenomeni di ischemia-riperfusione di tessuti, le modificazioni metaboliche risultanti da questi processi trasformano la XDH in XOS, che oltre a produrre acido urico produce anche radicali superossido. Questi poi vengono dismutati a perossido d'idrogeno dalla superossido dismutasi (SOD1) rame/zinco-dipendente e sono i mediatori principali della citotossicità.
Secondo questo razionale, la cardiologia sperimentale aveva preconizzato l'impiego dell'allopurinolo nelle sequele della cardiopatia ischemica. Nonostante la estesa letteratura su trial clinici al riguardo, non si sono raggiunte ancora conclusioni definitive riguardo all'effettiva utilità del farmaco in tale frangente. Una buona e recente review riassume i risultati ottenuti fino all'anno 2008 (* George J, Struthers AD. The role of urate and xanthine oxidase inhibitors in cardiovascular disease. Cardiovasc Ther. 2008 Spring;2 6(1):59-64).
Bibliografia
[modifica | modifica wikitesto]- Eger, B.T., Okamoto, K., Enroth, C., Sato, M., Nishino, T., Pai, E.F. and Nishino, T., Purification, crystallization and preliminary X-ray diffraction studies of xanthine dehydrogenase and xanthine oxidase isolated from bovine milk, in Acta Crystallogr. D Biol. Crystallogr., vol. 56, 2000, pp. 1656-1658, Entrez PubMed 11092937.
- Della Corte, E. and Stirpe, F., The regulation of rat liver xanthine oxidase. Involvement of thiol groups in the conversion of the enzyme activity from dehydrogenase (type D) into oxidase (type O) and purification of the enzyme, in Biochem. J., vol. 126, 1972, pp. 739-745, Entrez PubMed 4342395.
- Carpani, G., Racchi, M., Ghezzi, P., Terao, M. and Garattini, E., Purification and characterization of mouse liver xanthine oxidase, in Arch. Biochem. Biophys., vol. 279, 1990, pp. 237-241, Entrez PubMed 2350174.
- Battelli, M.G. and Lorenzoni, E., Purification and properties of a new glutathione-dependent thiol:disulphide oxidoreductase from rat liver, in Biochem. J., vol. 207, 1982, pp. 133-138, Entrez PubMed 6960894.
- Bray, R.C., Xanthine oxidase, in Boyer, P.D., Lardy, H. and Myrbäck, K. (a cura di), The Enzymes, 2nd, New York, Academic Press, 1963, pp. 533–556.
- Avis, P.G., Bergel, F. and Bray, R.C., Cellular constituents. The chemistry of xanthine oxidase. Part I. The preparation of a crystalline xanthine oxidase from cow's milk, in J. Chem. Soc. (Lond.), 1955, pp. 1100-1105.
Voci correlate
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