وجود مشخص نیست که آیا این دو آنزیم برای هماهنگ شدن باید روی یک ذره HDL باشد یا نه؟
سومین جز آنزیمی،LCAT، ممکن است همچنین در این فعالیت شرکت کند. در حقیقت، فعالیت اصلی LCAT یعنی تولید کلستریل استر ها با تولید همزمان لیزوفسفولیپید ها ممکن است به عنوان یک پروآتروژنیک قوی مورد توجه قرار گیرد. از طرف دیگر اثبات گردیده کهLCAT قادر به هیدرولیز استرهای سنتزی محلول در آب(48) و فاکتور فعال کننده پلاکت (PAF)(49) نیز می باشد. لذا LCAT ممکن است همچنین در هیدرولیز فسفولیپید های قطبی با ویژگی های التهاب زائی درون لیزو فسفولیپید های کم یا غیر فعال شرکت می کند(50). این سه ترکیب آنزیمی ذرات HDL ((PON1,LCAT,PAF-AH ممکن است به طور هماهنگ، رقابتی و یا در مسیر های متفاوت، برای حذف محصولات اکسیداسیون لیپیدی عمل کنند (شکل1-5)
شکل(1-5) شمای پیشنهادی عمل هماهنگ آنزیم های متصل به HDL در هیدرولیز هیدرو پراکسید های تولید شده در لیپوپروتیین ها تحت شرایط استرس اکسیداتیو(51).
آزمایشات با مهار کنندگان پاراکسوناز همچنین نشان داد که این آنزیم مسول خاصیت احیا کنندگی HDL نیز می باشد(52). با این وجود ،بعضی از نتایج نشان می دهد که پاراکسوناز عامل اصلی فعالیت آنتی اکسیدانی HDL نیست. ازجمله این دلایل می توان به دو مورد زیر اشاره کرد: اول اینکه فعالیت هیدرولیتیکی پاراکسوناز برعلیه سوبسترای ارگانو فسفات بسیار وابسته به کلسیم است، در حالیکه اخیرا اثبات گردیده که کلسیم برای فعالیت مهار تجمع پراکسید های لییپیدی پاراکسوناز ضروری نیست(52) بعلاوه C283 برای محافظت HDL در مقابل اکسیداسیون اما نه برای هیدرولیز ارگانوفسفات های ضروری می باشد(52). اختلاف فوق نشان دهنده این دهنده مطلب است که یا تغییرات آرایش فضایی در جایگاه فعال پاراکسوناز (که موجب ناتوانی آنزیم در هیدرولیز ارگانوفسفات ها می شود)، با حفظ توان آنتی اکسیدانی آنزیم ایجاد می شود و یا اینکه آنزیم دارای دو جایگاه فعال است: یک جایگاه آنتی اکسیدانی که وابسته به C283 است، و جایگاه دیگر (هیدرولیز ارگانوفسفات) که وابسته به کلسیم می باشد . در هر صورت تصور نمی شود که توان هیدرولیز سوبستراهایی از قبیل پاراکسون، فنیل استات، یا دیازوکسون ضرورتا منعکس کننده وجود یا عدم وجود توان آنتی اکسیدانی پاراکسوناز باشد.
پاراکسوناز در بخشی از HDL قرار گرفته است که aPOA-1 و apo-j (کلاسترین ) نیز حضور دارند (44و45)، و احتمالا این بخش از HDL است که غشا سلولی را از پراکسیداسیون لیپیدی و دیگر اثرات توکسیک محافظت می کند(43). کلاسترین پروتئینی است که به عنوان محافظ پروتئین های غشای سلول عمل کرده و از تخریب اکسیداتیو لیپید ها جلوگیری می کند(43).HDL فراوانترین پروتئین در مایع میان بافتی است و در حقیقت، تنها لیپوپوتئین در سیستم عصبی مرکزی می باشد. حضور پاراکسوناز در مایع وزیکولی دلیلی بر وجود آن در مایع بافتی است(53). اگرچه پاراکسوناز در ابتدا به دلیل توانایی اش در هیدرولیز توکسین های زنوبیوتیک کشف شد، ولی توکسین های ارگانوفسفات طبیعی(54) درون زا و بیرون زای فراوان مثل هموسیستئین تیولاکتون، لاکتون های دیگر و کربنات های حلقوی(55)و(56) هم با هیدرولیز توسط پاراکسوناز سم زدایی می شوند(54).
اثر عوامل ژنتیکی بر پاراکسوناز
پلی مورفیسم های ناحیه کد کننده پاراکسوناز
در ناحیه کد کننده پاراکسوناز دو پلی مورفیسم در موقعیت های 192(Gln/Arg) و 55(Met/Leu) وجود دارد (شکل 1-6). پلی مورفیسم R192Q بیشتر مورد مطالعه قرار گرفته است، زیرا دو آلوآنزیم آن نسبت به تعدادی از سوبستراها آفینیتی و فعالیت کاتالیتیکی متفاوتی نشان می دهند. بطور مثال هیدرولیز پاراکسون توسط ایزوفرم 192R در مقایسه با ایزوفرم 192Q شش مرتبه سریعتر است، در حالی که بعضی از ارگانوفسفات ها و لاکتون ها توسط دومی سریعتر هیدرولیز می شوند. برای بعضی از سوبسترا ها مثل فنیل استات و دی هیدرو کومارین اختلافی در سرعت هیدرولیز وجود ندارد(55)و(56)و(57)و(58).
شکل 6: نواحی کد کننده ژن پاراکسوناز. (A) موقعیت پلی مورفیسم ها در پروموتور و ناحیه کد کننده. (B)بزرگنمایی تقریبا 200 جفت باز از پروموتور که کافی و ضروری برای رونویسی ژن پاراکسوناز است.
تغییر ساختار به وجود آمده در اثر جابجایی این آمینو اسیدها موجب تغییر فعالیت آنزیم می شود. آمینو اسید 192R یک رزیدوی مهم در جایگاه فعال می باشد(7). تفاوت فعالیت پاراکسوناز نسبت به بعضی از ارگانوفسفات ها از آن جهت اهمیت دارد که زمانی که به موش های فاقد پاراکسوناز تزریق می شود، بر حساسیت آنها به بعضی از سوبستراهای سمی موثر است (57) و ممکن است در انسان نیز به همین شکل عمل میکند(68). پلی مورفیسم R192Q همچنین بر توانایی آنزیم در محافظت از LDL در برابر عوامل اکسید کننده موثر تر است به طوری که ایزوفرم Q بیشترین محافظت را از LDL در مقابل اکسیداسیون به عمل می آورد(52)و(59). پلی مورفیسم 55L/M بر اینتراکشن پاراکسوناز با سوبستراهایش تاثیر نداشته ولی بر غلظت و فعالیت سرمی آنزیم موثر است(60). فعالیت ایزوفرم M نسبت به ایزوفرم L کمتر است(61). ولی بدرستی روشن نشده که این کمی فعالیت به خاطر کمتر بودن پایداری آن یا به خاطر پیوستگی ترجیحی قوی آن به پلی مورفیسم -108C/T در پروموتور ژن می باشد وقتی در جایگاه 108 هر دو نوکلئوتید C باشند ژنوتیپ LL در مقایسه با ژنوتیپ MM تمایل بیشتری برای سطح بالای پاراکسوناز سرمی دارد. ایزوفرم 55L پایداتر و مقاوم تر به پروتئولیز است (62) این ممکن است دلیلی برای همراهی آن با سطح سرمی پاراکسوناز می باشد.
پاراکسوناز همچنین قادر به هیدرولیز دیازوکسون متابولیت فعال دیازینون می باشد این ارگانوفسفات که برای شتسشو و ضد عفونی کردن حیوانات به کار می رود در بعضی از دامداران ایجاد بیماری میکند در مطالعه بر روی بیمارانی که دیازینون استفاده می کردند بررسی پلی مورفیسم های R192Qو L55M مشاهده شد که افراد بیمار بیشتر از بین دارندگان حداقل یک الل R و یا هردو الل LL بودند دارندگان الل های دیگر با وجود انجام اعمال مشابه از سلامتی قابل قبولی برخوردار بودند(63).
پلی مورفیسم های پروموتور:
حداقل 5 پلی مورفیسم در ناحیه تنظیمی 5 از پاراکسوناز با اثرات مختلف روی بیان آن شناسایی شده است -108T/C،-126G/C ،-832A/G ،-909G/C ،-162A/G (77-76-75)
از این پلی مورفیسم ها فقط پلی مورفیسم -162G/C در جایگاه اتصال NF-1 وپلی مورفیسم -108T/C در جایگاه اتصال SP1 در بین توالی های هماهنگ برای فاکتور های رونویسی قرار دارد(64).T در موقعیت -108T/C توالی شناسایی GGCGGG برای SP1 را مختل کرده است و موجب کاهش افینیتی برای عصاره های هسته ایی هپاتوسیت و SP1 می شود(63). تجزیه وتحلیل سهم هر پلی مورفیسم در ناحیه پروموتور روی سطح یا فعالیت پاراکسوناز سرمی به خاطر وجود پیوستگی ترجیحی بین آنها و پلی مورفیسم های 192Q/R و 55M/L در ناحیه کد کننده پیچیده است. پلی مورفیسم -108C/T اثر گذارترین پلی مورفیسم بر پاراکسوناز سرمی است. این پلی مورفیسم در مرکز جایگاه اتصال SP1 و SP3 واقع شده است این جایگاه با حضور واریانت -108/T از بین می رود(65)و(66)
ضعیف تر بودن اتصال SP1 به جایگاه -108 در حضور T نسبت به C دلالت بر تاثیر پلی مورفیسم بر اتصال SP1 دارد(67) همانطور که قبلا ذکر گردید بیشتر از 200 پلی مورفیسم تک نوکلئوتیدی در ژن پاراکسوناز انسانی شناسایی شده است بسیاری از این پلی مورفیسم ها در پیوستگی ترجیحی با هم هستند و برخی پلوتیپ ها را ایجاد میکنند که این نکته موجب محدودیت استفاده از مطالعات مرتبط با ژنوتیپ های خاص پاراکسوناز می باشد.
کیفیت و کمیت پاراکسوناز
غلظت و فعالیت پاراکسوناز سرمی حتی در بین افراد با ژنوتیپ یکسان تا 13 مرتبه تفاوت نشان می دهد(68) که نشانگر این مطلب است که فعالیت آنزیم علاوه بر پلی مورفیسم ژنتیکی تحت تاثیر فاکتور های دیگری از قبیل روش زندگی، رژیم غذایی و بیماری های نیز قرار میگیرد(69)-(70)-(71) از عملکرد آنزیم و نه صرفا ژنوتیپ آن است که اهمیت دارد محققان قویا بر اندازه گیری کمیت و کیفیت “PON status” آنزیم پاراکسوناز در مطالعات اپیدمولوژیک تاکید دارند(69)و(68).
PON status یا از طریق اندازه گیری فعالیت و غلظت یا تعیین فنوتیپ با روش دو سوبسترایی مشخص می شود(68)
در روش دو سوبسترایی سرعت هیدرولیز فنیل استات در مقابل هیدرولیز پاراکسون در غلظت بالای نمک رسم می شود با استفاده از این روش برآورد دقیقی از ژنوتیپ PON192 به علاوه فعالیت کل آنزیم به عمل آمده و یک سنجش کمی مستقیم از عملکرد ایزوفرم های مختلف پاراکسوناز با سوبسترا های مختلف فراهم میشود. PON status ارتباط پاراکسوناز با استعداد ابتلا مشخص به بیماری یا نوع پاسخ دهی به عوامل محیطی را بهتر از ژنوتیپ به تنهایی مشخص می کند(70) بنابراین کارایی کاتالیتیکی هر آلو آنزیم PON 192 که علاوه بر سطح آن آنزیم خاص باید مورد توجه قرار بگیرد.
اثر فاکتور های محیطی برپاراکسوناز
کمیت و کیفیت پاراکسوناز سرمی در پاسخ افراد به سمیت ارگانوفسفات ها یا خطر بروز بیماری های قلبی و عروقی اهمیت دارد. لذا شناسایی فاکتور هایی که به سطح سرمی آنزیم اثر میگذارد ضروری است به ویژه اگر به آنها به عنوان یک هدف درمانی توجه شود.
رژیم درمانی
هردو مدل موش ترانسژنیک و خرگوش ها، یک رژیم پروآلتروژنیک، افت قابل توجهی در فعالیت و غلظت پاراکسوناز ایجاد کردکه با کاهش در HDL همراه بود(72)-(73). در انسان اثر رژیم غذایی غربی روی فعالیت پاراکسوناز کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است رژیم غذایی غنی از لیپید های اشباع نشده نوع ترانس می توانند فعالیت آنزیم را کاهش دهند. در مقابل مصرف اولئیک اسید همراه با افزایش فعالیت آنزیم می باشد(74). وعده های غذایی غنی از چربی که حاوی مقدار زیادی لیپید های اکسید شده است، افت قابل توجه در فعالیت آنزیم پاراکسوناز ایجاد می کند(75) این یافته سازگار با مطالعات in vitro توسط پلی فنول های آنتی اکسیدان مثل Glabridine و Qufcetin نشانگر این مطلب است که رژیم غذایی حاوی آنتی اکسیدان ها احتمالا نقش مشابه ایی به طور in vivo بازی می کند(76).
تحقیقات انجام شده نشان می دهد که آب انار غنی از پلی فنول ها و همچنین آنتی اکسیدان های دیگر است.
در انسان و موش های فاقد apo E موجب افزایش 20 درصدی در فعالیت آنزیم می شود(77) پلی فنول های استخراج شده از شراب قرمز همچنین فعالیت آنزیم پاراکسوناز را در موش افزایش می دهند(78). اخیرا در یک تحقیق معلوم گردید که پلی فنول های می توانند روی بیان ژن پاراکسوناز تاثیر داشته باشند مقدار القا فعالیت پاراکسوناز در سلول های HUH-7 توسط Qurecetin و Naringenie مشابه زمانی است که یک وعده غذایی غنی از پلی فنل صرف شده باشند(79) این دو به عنوان لیگاند هایی برایAhr (Arylhydro carbon receptor) عمل میکنند AhR یک فاکتور رونویسی فعال شده توسط لیگاند است که به XRE (Xenobiotic respone element) وصل می شود. بیان بیش از حد AhR القا ژن PON1 ر Nقا ژن شود .بیان بیش از حد َسط لیگاند است که ژن پاراکسوناز تاثیر داشته باشند مقدار ال همچنین فعالیت آنزیم پاراکسوناز را در موش را توسط پلی فنول ها افزایش می دهد و خاموشی ژن هدف AhR القا ژن ژن PON1 را توسط پلی فنول ها افزایش می دهد و خاموشی ژن هدف AhR این اثر را از بین می برد. وصل شدن AhR به طور خاص یک توالی شبیه XRE در پروموتر PON 1 نشان دهنده ضروری بودن آن برای بیان القا شده توسط پلی فنول ها است (79) این مطلب اشاره به یک مکانیزم اضافی برای افزایش فعالیت پاراکسوناز بعد از

مطلب مرتبط :   پایان نامه با کلید واژگانامر به معروف، افغانستان، قصاص

Written by 

دیدگاهتان را بنویسید