أكسدة أوميغا

📅 آخر تحديث: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة

أكسدة أوميغا ( ω-oxidation ) هي عملية استقلاب الأحماض الدهنية في بعض أنواع الحيوانات. وهي مسار بديل لأكسدة بيتا ، حيث لا تشمل أكسدة ذرة الكربون بيتا، بل تشمل أكسدة ذرة الكربون أوميغا (الذرة الأبعد عن مجموعة الكربوكسيل في الحمض الدهني). عادةً ما تكون هذه العملية مسارًا هدميًا ثانويًا للأحماض الدهنية متوسطة السلسلة (10-12 ذرة كربون)، ولكنها تكتسب أهمية أكبر عند وجود خلل في أكسدة بيتا.

في الفقاريات، تتواجد إنزيمات أكسدة أوميغا في الشبكة الإندوبلازمية الملساء لخلايا الكبد والكلى ، بدلاً من وجودها في الميتوكوندريا كما هو الحال مع أكسدة بيتا. وتتلخص خطوات هذه العملية فيما يلي:

نوع التفاعلإنزيموصفرد فعل
الهيدروكسيلأوكسيداز ذو وظيفة مختلطةتتمثل الخطوة الأولى في إدخال مجموعة هيدروكسيل على ذرة الكربون ω. ويأتي الأكسجين اللازم لهذه المجموعة من الأكسجين الجزيئي في تفاعل معقد يتم إجراؤه بواسطة بعض أفراد عائلتي CYP4A وCYP4F الفرعيتين، وهما CYP4A11 و CYP4F2 و CYP4F3 ، أو بواسطة إنزيمين آخرين من عائلة CYP450، وهما CYP2U1 و CYP4Z1 ، والذي يتضمن السيتوكروم P450 ومانح الإلكترونات NADPH (انظر هيدروكسيلاز أوميغا السيتوكروم P450 ).
أكسدةنازعة هيدروجين الكحولالخطوة التالية هي أكسدة مجموعة الهيدروكسيل إلى ألدهيد بواسطة NAD + .
أكسدةنازعة هيدروجين الألدهيدتتمثل الخطوة الثالثة في أكسدة مجموعة الألدهيد إلى حمض كربوكسيلي بواسطة NAD + . ويكون ناتج هذه الخطوة حمضًا دهنيًا يحتوي على مجموعة كربوكسيل في كل طرف.

بعد هذه الخطوات الثلاث، يمكن ربط أي من طرفي الحمض الدهني بالإنزيم المساعد أ . ثم يدخل الجزيء إلى الميتوكوندريا ويخضع لعملية أكسدة بيتا. تشمل النواتج النهائية بعد عمليات الأكسدة المتتالية حمض السكسينيك ، الذي يمكن أن يدخل دورة حمض الستريك ، وحمض الأديبيك .

تُعدّ الخطوة الأولى في أكسدة أوميغا، أي إضافة مجموعة هيدروكسيل إلى ذرة الكربون أوميغا في الأحماض الدهنية غير المشبعة أو المشبعة قصيرة السلسلة ومتوسطة السلسلة وطويلة السلسلة، وسيلةً لإنتاج أو تعطيل جزيئات الإشارة. في البشر، تقوم مجموعة فرعية من إنزيمات أوميغا هيدروكسيلاز المرتبطة بالميكروسومات من السيتوكروم P450 (CYP450) (وتُسمى إنزيمات أوميغا هيدروكسيلاز من السيتوكروم P450 ) باستقلاب حمض الأراكيدونيك (المعروف أيضًا باسم حمض الإيكوساتيتراينويك) إلى حمض 20-هيدروكسي إيكوساتيتراينويك (20-HETE). [ 1 ] يمتلك 20-HETE مجموعة من الأنشطة في النماذج الحيوانية والخلوية، على سبيل المثال، يُضيّق الأوعية الدموية، ويُغيّر إعادة امتصاص الكلى للأملاح والماء، ويُعزّز نمو الخلايا السرطانية. تشير الدراسات الجينية على البشر إلى أن 20-HETE يساهم في ارتفاع ضغط الدم ، واحتشاء عضلة القلب ، والسكتة الدماغية (انظر حمض 20-هيدروكسي إيكوساتيتراينويك ). من بين عائلة CYP450 الفائقة، تُعتبر أفراد عائلتي CYP4A وCYP4F الفرعيتين، وهما CYP4A11 و CYP4F2 و CYP4F3 ، إنزيمات السيتوكروم P450 السائدة المسؤولة عن تكوين 20-HETE في معظم الأنسجة. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] بينما يساهم كل من CYP2U1 [ 5 ] و CYP4Z1 [ 6 ] في إنتاج 20-HETE في نطاق محدود من الأنسجة. تقوم إنزيمات السيتوكروم ω-أوكسيداز، بما في ذلك تلك التابعة لعائلتي CYP4A وCYP4F الفرعيتين وCYPU21، بهيدروكسيل ω-، وبالتالي تقليل نشاط العديد من مستقلبات الأحماض الدهنية لحمض الأراكيدونيك، بما في ذلك LTB4 و5- HETE و5 - أوكسو-إيكوساتيتراينويك أسيد و12- HETE والعديد من البروستاجلاندينات التي تشارك في تنظيم الاستجابات الالتهابية والوعائية وغيرها في الحيوانات والبشر. [ 6 ] [ 7 ] قد يكون هذا التثبيط الناتج عن الهيدروكسيل هو الأساس وراء الأدوار المقترحة للسيتوكرومات في كبح الاستجابات الالتهابية، والارتباطات المبلغ عنها لبعض متغيرات النوكليوتيدات المفردة في CYP4F2 وCYP4F3 مع داء كرون وداء السيلياك لدى البشر ، على التوالي. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ كروتز دي إل، شو إف (2005). "تنظيم وتثبيط إنزيمات أوميغا هيدروكسيلاز لحمض الأراكيدونيك وتكوين 20-HETE". المراجعة السنوية لعلم الأدوية والسموم . 45 : 413-38 . doi : 10.1146/annurev.pharmtox.45.120403.100045 . PMID 15822183 . 
  2. ↑ هوبس إس إل، غارسيا في، إيدين إم إل، شوارتزمان إم إل، زيلدين دي سي (يوليو 2015). "التأثيرات الوعائية لـ 20-HETE" . البروستاجلاندينات ووسائط الدهون الأخرى . 120 : 9-16 . doi : 10.1016/j.prostaglandins.2015.03.002 . PMC 4575602. PMID 25813407 .  
  3. ↑ إدسون، ك.ز.؛ ريتي، أ.إ. (2013). "إنزيمات CYP4 كأهداف دوائية محتملة: التركيز على تعدد الإنزيمات، والمحفزات والمثبطات، والتعديل العلاجي لإنزيم سينثاز حمض 20-هيدروكسي إيكوساتيتراينويك (20-HETE) ونشاط هيدروكسيلاز الأحماض الدهنية ω" . المواضيع الحالية في الكيمياء الطبية . 13 (12): 1429-1440 . doi : 10.2174/15680266113139990110 . PMC 4245146. PMID 23688133 .  
  4. ↑ وو، تشنغ-تشيا؛ غوبتا، تانوش؛ غارسيا، فيكتور؛ دينغ، يان؛ شوارتزمان، ميشال ل. (2014). "20-HETE وتنظيم ضغط الدم" . مراجعة أمراض القلب . 22 (1): 1-12 . doi : 10.1097/CRD.0b013e3182961659 . PMC 4292790. PMID 23584425 .  
  5. ↑ تشوانغ، إس إس؛ هيلفيغ، سي؛ تايمي، إم؛ رامشو، إتش إيه؛ كولوب، إيه إتش؛ عماد، إم؛ وايت، جيه إيه؛ بيتكوفيتش، إم؛ جونز، جي؛ كورزاك، بي (2004). "إنزيم CYP2U1، وهو سيتوكروم P450 بشري جديد خاص بالغدة الزعترية والدماغ، يحفز عملية الهيدروكسيل أوميغا و(أوميغا-1) للأحماض الدهنية" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 279 (8): 6305-14 . doi : 10.1074/jbc.M311830200 . PMID 14660610 . 
  6. هاردويك ، جيمس ب . (2008). "وظيفة السيتوكروم P450 أوميغا هيدروكسيلاز (CYP4) في استقلاب الأحماض الدهنية والأمراض الأيضية". علم الأدوية الكيميائية الحيوية . 75 (12): 2263-2275 . doi : 10.1016/j.bcp.2008.03.004 . PMID 18433732 . 
  7. ↑ كيكوتا، ي؛ كوسونوسي، إ؛ سوميموتو، هـ؛ ميزوكامي، ي؛ تاكيشيغي، ك؛ ساكاكي، ت؛ يابوساكي، ي؛ كوسونوسي، م (1998). "تنقية وتوصيف هيدروكسيلاز أوميغا ليوكوترايين B4 البشري المؤتلف (سيتوكروم P450 4F3)". أرشيف الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية . 355 (2): 201-205 . doi : 10.1006/abbi.1998.0724 . PMID 9675028 . 
  8. ↑ كورلي، سي آر؛ مونسور، إيه جيه؛ وابينار، إم سي؛ ريو، جيه دي؛ ويجمينغا، سي (2006). "فحص وظيفي للمرشحين لجينات مرض السيلياك" . المجلة الأوروبية لعلم الوراثة البشرية . 14 (11): 1215-22 . doi : 10.1038/sj.ejhg.5201687 . PMID 16835590 . 
  9. ^ كوركوس ، لوران. لوكاس، دانييل؛ لو جوسيك كوركوس، كاثرين؛ دريانو، إيفون؛ سيمون، بريجيت؛ بلي غوتييه، إيمانويل؛ أميت، يولاند. سالون، جان بيير (2012). “السيتوكروم البشري P450 4F3: الهيكل والوظائف والآفاق”. استقلاب الدواء والتفاعلات الدوائية . 27 (2): 63-71 . دوى : 10.1515/dmdi-2011-0037 . بميد 22706230 . 
  10. ↑ كوستا، إيرينا؛ ماك، ديفيد ر.؛ ليماتير، روزين ن.؛ إسرائيل، ديفيد؛ مارسيل، فاليري؛ أحمد، علي؛ عمري، ديفيندرا ك. (2014). "التفاعلات بين نسبة الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة في النظام الغذائي والعوامل الوراثية تحدد قابلية الإصابة بداء كرون لدى الأطفال" . مجلة أمراض الجهاز الهضمي . 146 (4): 929-931 . doi : 10.1053/j.gastro.2013.12.034 . PMID 24406470 . 
  • نيلسون، د. ل. وكوكس، م. م. (2005). مبادئ لينينجر في الكيمياء الحيوية ، الطبعة الرابعة. نيويورك: دبليو إتش فريمان وشركاه، الصفحات  648-649. ISBN 0-7167-4339-6.