キサンチンオキシダーゼ

の キサンチンオキシダーゼ プリンの分解中に尿酸に変換する責任があります。酵素の欠乏または阻害は、血中の尿酸レベルの低下をもたらします。

キサンチンオキシダーゼとは？

キサンチンオキシダーゼは、ヒポキサンチンのキサンチンを介した尿酸への反応を活性化（触媒）する酵素です。いわゆる補綴（ギリシャ語、補綴、追加）グループとして非タンパク質成分が含まれており、反応性を担っています。

フラビンの誘導体です。キサンチンオキシダーゼはフラビン酵素の一つです。また、アクティブセンターに鉄とモリブデンが含まれています。 1902年に、この酵素は生化学者F.シャーディンガーによって牛乳の成分として初めて記述されたため、以前はシャーディンガー酵素と呼ばれていました。この酵素の作用により、メチレンブルー色素の色が変わります。これは、生乳と熱処理乳を区別するための典型的な検出反応として使用できます。

酵素は高温で破壊されます。色の変化は、ホルムアルデヒドの存在下で生乳に存在する酵素（キサンチンオキシダーゼなど）が空気に触れるとメチレンブルーを脱色するという事実によるものです。

機能、効果、タスク

キサンチンオキシダーゼの最もよく知られている仕事は、プリン代謝内での尿酸の形成です。プリンはすべての細胞に存在します。それらは、核酸塩基のアデノシンとグアニンの一部であり、そこからピリミジン塩基のシトシンとチミン（またはウラシル）とともに、核酸DNAとRNAが構築されます。

体のさまざまな細胞の遺伝情報は、核酸で構成されています。これは人間と動物に適用されます。たとえば、肉製品を持つ人々は、動物向け食品の形で大量に摂取します。体自身の細胞が下にある場合、または食物を介して体に入る動物細胞が分解される場合、核酸、したがってプリンも生成されます。これらは尿酸に変換されます。キサンチンオキシダーゼの作用により、ヒポキサンチンが最初に形成され、次のステップで、キサンチンが尿酸に変換され、腎臓を介して主に排泄されます。腸を介して体から出る尿酸はごくわずかです。

体内に大量のプリンが蓄積されるか、尿中への排泄が制限されると、血中の尿酸値が上昇します。プリンの分解に関与する2番目の酵素も尿酸を生成します。それはキサンチンデヒドロゲナーゼと呼ばれ、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（NAD）を使用し、主要な酵素です。対照的に、キサンチンオキシダーゼにはフラビンアデニンジヌクレオチドサブユニット（FAD）があります。血液循環の不足などにより供給が不十分な場合、両方の酵素が互いに変換する可能性があります。

キサンチンオキシダーゼの作用下で変換されると、過酸化水素も副産物として形成されます。過酸化水素自体はラジカルではありませんが、反応性物質です。これが、体内の他の酵素（ペルオキシダーゼ、カタラーゼ）の作用により、無害化される理由です。

教育、発生、特性および最適値

プリンの分解は主に肝臓で起こります。小腸の粘膜では、酵素は輸送タンパク質トランスフェリンへの鉄の取り込みにも関与しています。研究は、酵素が血管の内壁に位置する細胞で見つかることができることを示しました。この文脈では、心血管疾患のコースと酸化ストレスによって引き起こされる損傷への影響について説明します。

プリンから尿酸への変換に関与する酵素系としてのデヒドロゲナーゼに対するオキシダーゼの比率は20パーセントです。キサンチンデヒドロゲナーゼの形は80パーセント存在します。キサンチンオキシダーゼに含まれるフラビンはリボフラビンのひとつで、ビタミンB2と同じです。キサンチンオキシダーゼに含まれるモリブデンサブユニットは、プリンと構造が非常に似ているアロプリノールによって結合されています。このようにして、酵素はほぼ完全に阻害されます。酵素の活性は、形成された尿酸の量から間接的に決定することができます。

病気と障害

プリンが豊富な食事や、例えば癌治療中に発生する細胞死の増加により、キサンチンオキシダーゼ反応が活性化され、大量の尿酸が生成されます。血中の尿酸値が上昇します。

酵素が阻害されると、血中の尿酸濃度が低下します。この効果は痛風疾患における薬物療法の基礎です。痛風では、尿酸濃度の増加により結晶化が起こり、関節に不快感が生じます。アロプリノールを含む薬は痛風の治療に使用される標準的な製剤です。遺伝性の酵素欠乏症では、突然変異により活動が低下します。この状態は常染色体劣性形質として遺伝します。両親が罹患した対立遺伝子を持っている場合、子供は病気になります。キサンチンオキシダーゼの活性低下は、モリブデン補因子が欠陥のために形成されないために欠乏している場合にも発生します。

キサンチンとヒポキサンチンが蓄積します。血液中のキサンチン濃度の大幅な増加と尿中のキサンチンの出現（キサンチン尿症）は、影響を受けた人に顕著です。酵素欠乏を検出するためにキサンチンを決定するとき、コーヒー豆、お茶、メイトまたはジャガイモなどの食品は、キサンチンの供給源から除外されなければなりません。一方、尿酸値は低下します。キサンチンは分解されず、難溶性であるため、結晶を形成できます。ほとんどの場合、病気には症状がありません。ただし、他の人は腎臓の問題、尿路感染症、または尿中の血液を持っている可能性があります。

キサンチン結石が重篤な疾患で形成される場合、腎臓組織または尿路に沈着する可能性があります。影響を受けた人々は、低プリンの食事とたくさんの水分に注意を払わなければなりません。