髓过氧化物酶：特征，结构，功能 - 生物学 - 2025

所述髓过氧化物酶是具有氧化还原酶酶活性的血红素蛋白，其功能比在免疫系统战斗入侵的微生物和其它细胞过程的其它细胞。

这种溶酶体过氧化物酶存在于哺乳动物的粒细胞和单核细胞中，并在嗜中性粒细胞的过氧化氢依赖性杀菌系统中发挥作用，形成先天免疫应答的组成部分。

髓过氧化物酶结构的图示（来源：Jawahar Swaminathan和欧洲生物信息学研究所的MSD员工，通过Wikimedia Commons）

它由Agner首次描述，他创造了最初的术语“绿色过氧化物酶”，因为它是一种具有绿色特征的酶。

一段时间后，其名称更改为髓过氧化物酶，因为它是属于骨髓髓样谱系的细胞的一种酶特性，并存在于某些动物身体的不同结缔组织中。

除了它们在免疫系统中抵抗入侵微生物的功能外，髓过氧化物酶催化的反应产物还会在各种炎症反应中引起组织损伤。

它的活性还与某些心血管疾病的演变以及动脉粥样硬化过程的开始，传播和并发症阶段有关，这些被用于这些疾病的诊断和治疗干预。

特点

髓过氧化物酶的催化功能基于Cl-离子的两个电子的氧化，以形成HOCl或次氯酸，当被活生物体摄入时，它是有毒的，甚至可能致命。

这种酶在多形核白细胞的细胞质中主要的嗜酸性颗粒中含量特别丰富，占这些细胞重量的3％以上。它也存在于人单核细胞中，但未在组织巨噬细胞中发现。

髓过氧化物酶由2200个碱基对（2.2 kb）基因编码，该基因负责745个氨基酸残基前体肽的合成。

在人类中，该基因位于长臂12-23区域的第17号染色​​体上，包含12个外显子和11个内含子。

该蛋白的合成发生在髓系谱系细胞分化的早幼粒细胞阶段，其翻译后加工发生在内质网，高尔基复合体和质膜之间。

血红素修复基团的掺入独立于无活性前体蛋白的翻译后加工而发生。

结构体

髓过氧化物酶合成为约90 kDa的糖基化前体蛋白（具有碳水化合物部分）。随后将其切割形成两条链：重链（55-60 kDa）和轻链（10-15 kDa）。

成熟的蛋白质由两条重链和两条轻链组成，形成一个120至160 kDa的四聚体，每个四聚体中具有两个相同的修复基团。

重链长467个氨基酸，位于蛋白质的C末端，而轻链由108个残基组成。

在称为I，II和III的多形核白细胞中已经描述了该酶的至少三种同工型，并且在HL-60的早幼粒细胞肿瘤细胞（前体细胞）中已经描述了四种，称为IA，IB，II和III。

I，II和III型多形核髓过氧化物酶的分子量分别为120、115和110 kDa，它们的氨基酸组成变化不大。它们在糖部分中具有高比例的天冬氨酸，谷氨酸，亮氨酸和脯氨酸残基，以及氨基糖N-乙酰氨基葡糖胺。

这些酶的辅基含有铁原子，该金属的含量根据所研究的动物种类而变化。该基团被认为与该结构的重亚基共价连接，这对酶促活性很重要。

特征

髓过氧化物酶是所谓的“髓过氧化物酶系统”的一部分，在吞噬入侵微生物的过程中起作用，并伴随着各种氧化反应，因为它是吞噬液泡的一部分。

该髓过氧化物酶系统参与细菌，病毒，寄生虫和真菌的消除。

该系统的组成部分是髓过氧化物酶，过氧化氢和可氧化因子，例如卤化物。呼吸过程中会通过中间超氧阴离子产生过氧化氢。

该过氧化物能够与髓过氧化物酶反应形成所谓的化合物I，其可以“攻击”不同的卤化物。当化合物I与其他电子供体分子反应时，它变成化合物II，但化合物II无法与卤化物反应。

化合物Ⅰ所用的卤化物可以是氯化物，溴化物，碘化物和拟卤化物硫氰酸盐；根据体内实验，这些酶最常见的是氯化物，氯化物一旦被髓过氧化物酶处理，就转化为次氯酸和其他衍生物，它们是强大的“杀菌”分子。

相同酶催化的其他反应产生的游离羟基，“单”氧原子（仅是处于激发态的氧原子）和臭氧（O3）均具有杀菌活性。

在疾病的发展中

髓过氧化物酶参与动脉粥样硬化的促进和扩散，因为它通过产生能够影响不同酚类化合物的强氧化剂来放大过氧化氢的氧化潜能。

这些反应性物质涉及在多种炎症状况期间发生的组织损伤的出现。

该酶全身水平的增加被用作冠状动脉疾病和其他重要心脏疾病存在的诊断标志。

除了与某些心脏病的关系外，髓过氧化物酶的缺陷还转化为免疫病理状况，因为其杀菌活性的缺陷会导致危险的和急性的全身感染。

参考文献

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