Xantina ossidasi

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xantina ossidasi
Modello tridimensionale dell'enzima
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, KEGG, PDB
Fonte: IUBMB

La xantina ossidasi è un enzima appartenente alla classe delle ossidoreduttasi, che catalizza la seguente reazione:

xantina + H2O + O2 urato + H2O2

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 della 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[1]). 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[1]), in presenza di glutatione ossidato.


Importanza clinica[modifica | modifica sorgente]

La XDH è un enzima della conversione della xantina in acido urico in condizioni normali. Nella patologia nota come gotta (vedi), 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, che va 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. Ecco spiegato parte del motivo nel raccomandare ai pazienti gottosi una terapia ricca di verdure.

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 delle sequele della cardiopatia ischemica. Nonostante la estesa letteratura su trials 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).

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ a b c (EN) 1.2.3.1 in ExplorEnz — The Enzyme Database, IUBMB.

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

  • 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.
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