Lysylhydroxylases mewakili sekumpulan enzim bertanggungjawab untuk hidroksilasi lisin residu dalam protein. Oleh itu, mereka terutamanya mengambil bahagian dalam pembentukan tisu penghubung. Gangguan fungsi lysylhydroxylases menampakkan diri dalam penyakit seperti kudis atau keturunan Sindrom Ehlers-Danlos.
Apa itu lysylhydroxylases?
Lysylhydroxylases adalah enzim yang fungsinya untuk memangkinkan pengubahsuaian asid amino pasca terjemahan lisin dengan penggabungan kumpulan hidroksil ke dalam hidroksillysin. Ini menguatkan tisu penghubung kerana rantai protein mereka diberi peluang untuk menghubungkan silang lebih jauh melalui kumpulan hidroksil. Lysylhydroxylase manusia terdiri daripada 727 asid amino, dalam kalangan yang lain. Lysylhydroxylases juga tergolong dalam kumpulan hidroksilase, iaitu enzim yang secara amnya memangkin penggabungan kumpulan hidroksil ke dalam molekul. Oleh itu, selain lysylhydroxylases, prolylhydroxylases, phenylalanine hydroxylase, tyrosine hydroxylase atau tryptophan hidroksilase juga tergolong dalam kumpulan hidroksilase atau oksidoriduktasease. Terutama bersama dengan prolil hidroksilase, lysyl hidroksilase memainkan peranan penting dalam fungsi tisu penghubung. Kedua-dua kumpulan enzim memerlukan koenzim vitamin C untuk fungsi mereka.
Fungsi, tindakan, dan peranan
Fungsi lysylhydroxylases secara eksklusif untuk memangkinkan penggabungan kumpulan hidroksil ke dalam lisin residu dalam protein. Dalam proses ini, asid amino hidroksiamin terbentuk dari lisin sebagai sebahagian daripada pengubahsuaian posttranslational. Walaupun hidroksiamina juga berlaku secara bebas, ia tidak dapat dimasukkan ke dalam protein dalam bentuk ini. Pengubahsuaian pasca-terjemahan bermaksud penukaran asid amino ini selepas protein dibina. Dengan pertukaran a hidrogen atom untuk kumpulan hidroksil, kumpulan berfungsi digabungkan pada protein ini yang dapat melakukan fungsi penghubung. Dengan bantuan kumpulan hidroksil, rantai protein yang berlainan dapat saling silang antara satu sama lain. Selanjutnya, gula molekul boleh mengikat kumpulan berfungsi ini. Kedua-dua reaksi, antara lain, sangat penting dalam pembentukan tisu penghubung. Tisu penghubung mengelilingi organisma dan organ dalaman. Ia mesti tegas dan tegas agar dapat memisahkan organ yang berbeza fungsi antara satu sama lain. Ini dipastikan oleh pihak protein tisu penghubung, yang mengandungi peratusan tinggi dari asid amino lisin dan prolin. Setelah mereka dimasukkan ke dalam protein, kedua-duanya asid amino kemudiannya diubahsuai sebahagian untuk tujuan ini dengan diberi kumpulan hidroksil. Seperti yang telah disebutkan, dalam hal prolin reaksi ini dikatalisis oleh prolil hidroksilase dan dalam hal lisin oleh lysyl hidroksilase. Oleh itu, setelah pembentukan protein, reaksi pengubahsuaian ini menyediakan rangkaian rantai protein yang mewakili tisu penghubung yang ketat. Tanpa fungsi kedua-dua enzim, pembentukan tisu penghubung berfungsi tidak akan mungkin dilakukan sama sekali. Walau bagaimanapun, kedua-dua enzim hanya berfungsi dengan bantuan asid askorbik koenzim, iaitu vitamin C. Oleh itu, dalam kes enzim yang diubah secara struktural disebabkan oleh mutasi atau kekurangan vitamin C, penumpukan tisu penghubung mungkin terganggu, menyebabkan penyakit serius.
Pembentukan, kejadian, sifat, dan nilai optimum
. gen PLOD1 bertanggungjawab untuk pengekodan lysylhydroxylase manusia. Nama PLOD1 berasal dari nama lysylhydroxylase "procollagen lysine, 2-oxoglutarate-5-dioxygenase 1." Ini gen terletak pada kromosom 1. Oleh kerana tisu penghubung baru selalu dihasilkan, terdapat juga keperluan kekal untuk pengeluaran lysylhydroxylases. Oleh itu, mutasi ini gen boleh menjadi sangat berpengaruh untuk kesihatan daripada organisma.
Penyakit dan gangguan
Gangguan fungsi lysylhydroxylases memainkan peranan yang sangat penting dalam penyakit kudis dan Sindrom Ehlers-Danlos. Scurvy dikenali sebagai penyakit pelaut purba, yang disebabkan oleh kekurangan vitamin C. Vitamin C, juga dikenali sebagai asid askorbik, bertindak sebagai koenzim lysylhydroxylases dan prolylhydroxylases. Apabila kekurangan, amino asid lisin dan prolin tidak lagi dapat dihidroksilasi dalam protein tisu penghubung. Oleh kerana terdapat bangunan berterusan dan kerosakan tisu penghubung protein, rantai protein dapat saling silang semakin kurang dalam jangka masa kekurangan vitamin. Tisu penghubung menjadi lembik dan tidak lagi dapat memenuhi fungsinya dengan betul. Pelbagai gejala berlaku, termasuk keletihan umum, kerentanan terhadap jangkitan, pendarahan gusi, kehilangan gigi, penyembuhan yang lemah luka, teruk kulit masalah, pembaziran otot dan banyak lagi kesihatan kemerosotan. Scurvy akhirnya boleh membawa hingga mati melalui am jantung kegagalan atau jangkitan teruk. Pelaut purba sangat terjejas kerana mereka tidak dapat memperolehnya vitamin C semasa pelayaran panjang di laut. Telah terbukti bahawa penyakit ini segera sembuh ketika makanan tertentu seperti sauerkraut diberikan. Fakta bahawa penyebab penyakit ini adalah kekurangan vitamin C tidak diketahui sehingga kemudian. Namun, wabak penyakit kudis pelaut kemudian dicegah dengan memberi makan sauerkraut pelaut. Penyakit lain, tetapi yang hanya disebabkan sebahagian daripada kecacatan pada lisilhidroksilase manusia, adalah Sindrom Ehlers-Danlos. Sindrom Ehlers-Danlos adalah istilah kolektif untuk pelbagai penyakit tisu penghubung keturunan dengan sebab yang berbeza. Sindrom ini dicirikan oleh teruk kelemahan tisu penghubung. Yang kulit dilebih-lebihkan dan sendi adalah kereta hiper. Dalam kes ini, lysylhydroxylase yang diubah secara genetik mencetuskan sindrom Ehlers-Danlos jenis VI. Bertanggungjawab untuk ini adalah gen bermutasi yang disebut PLOD1, yang terletak di kromosom 1. Enzim cacat yang dihasilkan tidak lagi berfungsi sepenuhnya dan hanya dapat mengkatalisis reaksi hidroksilasi pada lisin. A kelemahan tisu penghubung berkembang dengan gejala yang diketahui serta penglibatan tambahan mata dan organ dalaman. Sindrom Ehlers-Danlos jenis VI adalah resesif autosom.
