Peroxidase, molecuulformule NULL, CAS 9003-99-0, het is een markerenzym van peroxisomen en een type oxidoreductase dat veel reacties kan katalyseren. Peroxidas is een enzym dat substraatoxidatie katalyseert met behulp van waterstofperoxide als elektronenacceptor. Het komt voornamelijk voor in de peroxisomen van de drager, met ijzerporfyrine als secundaire groep, die waterstofperoxide kan katalyseren, fenol- en amineverbindingen en koolwaterstofoxidatieproducten kan oxideren, en heeft een dubbel effect door de toxiciteit van waterstofperoxide en fenol-, amine-, aldehyde- en benzeenverbindingen te elimineren. Peroxidas is een type oxidoreductase.
Verdeeld in lichaamsvloeistoffen of cellen zoals melk, witte bloedcellen en bloedplaatjes, heeft dit enzym ook heem als cofactor. Het katalyseert de oxidatie van substraten met behulp van H2O2 als elektronenacceptor. Het katalyseert de directe oxidatie van fenol- of amineverbindingen door H2O2, zoals glutathionperoxiden, eosinofiele peroxiden en schildklierperoxiden, en heeft een dubbel effect op het elimineren van de toxiciteit van waterstofperoxide en fenolische aminen.
Middelmatig enzym
(1) Dieren
Peroxisomen zijn betrokken bij de bèta-oxidatie van vetzuren bij dieren (een ander organel is mitochondriën), en de concentratie van peroxisomen in de levercellen van ratten is vertienvoudigd na inname van Jiangzhi Ling. Bovendien hebben peroxisomen ook ontgiftende effecten, omdat catalse H2O2 kan gebruiken om schadelijke stoffen zoals fenolen, formaldehyde, mierenzuur en alcoholen te oxideren. Een kwart van de ingenomen alcohol wordt in peroxisomen geoxideerd tot aceetaldehyde.
(2) Planten
In planten omvatten peroxisomen voornamelijk:
① Neem deel aan fotorespiratie en oxideer het bijproduct van fotosynthese, glycolzuur, tot aceetaldehyde en waterstofperoxide.
② Bij ontkiemende zaden vindt - oxidatie van vet plaats om acetyl CoA te produceren, dat door isocitraat wordt afgebroken tot azijnzuur en barnsteenzuur via de glyoxylaatcyclus. Het wordt vervolgens toegevoegd aan de tricarbonzuurcyclus, ook bekend als het glyoxysoom, omdat het de glyoxylaatcyclus betreft.
Biologische functies
Het wegvangen van reactieve zuurstofsoorten en het reguleren van oxidatieve stress
Eliminatie van overtollig intracellulair waterstofperoxide
Peroxidase(POD) vertegenwoordigt een van de belangrijkste antioxidant-enzymfamilies in levende organismen en wordt wijd verspreid over levensvatbare cellen van dieren, planten en micro-organismen. Het primaire substraat is waterstofperoxide (H₂O₂). Door specifieke katalyse van redoxreacties ontleedt POD overtollige H₂O₂, gegenereerd door het cellulaire metabolisme, in water en zuurstof, waardoor de cytotoxiciteit wordt geëlimineerd. Onder fysiologische omstandigheden worden continu lage concentraties reactieve zuurstofsoorten (ROS) geproduceerd via mitochondriale ademhaling, lipidenmetabolisme, fotochemische reacties en andere routes om een stabiele cellulaire signalering in stand te houden.
Bij abiotische stress of metabolische verstoring veroorzaakt de enorme H₂O₂-accumulatie echter schade door oxidatieve stress. POD werkt samen met superoxide-dismutase en catalase om het antioxidatieve afweersysteem van het organisme te vormen, waarbij de intracellulaire ROS-concentraties nauwkeurig worden afgestemd om verwondingen zoals eiwitdenaturatie, DNA-strengbreuken en membraanlipidenperoxidatie veroorzaakt door overmatige H₂O₂ te voorkomen, en het normale cellulaire metabolisme te behouden. Vergeleken met catalase vertoont POD een hogere katalytische efficiëntie bij lage- concentratie H₂O₂. Het verwijdert effectief sporen van ROS die zich ophopen in de cellulaire micro-omgeving en dient als een cruciaal enzym voor basale cellulaire antioxidantbescherming.
Beperking van oxidatieve schade veroorzaakt door biotische en abiotische spanningen
Onder stressomstandigheden wordt de antioxidantcapaciteit van POD aanzienlijk geactiveerd, waardoor een kernmechanisme wordt gevormd tegen externe schade.
In planten verstoren abiotische spanningen zoals droogte, zoutgehalte, extreme temperaturen en toxiciteit voor zware metalen direct de metabolische homeostase in chloroplasten en mitochondriën, wat een explosieve accumulatie van ROS veroorzaakt. Als reactie hierop stijgt de POD-activiteit van planten aanzienlijk. Door overtollige ROS efficiënt op te vangen, handhaaft POD de membraanintegriteit, vermindert de pigmentafbraak en metabolische stoornissen en verbetert de stresstolerantie.
Tijdens biotische stress, zoals infectie met pathogenen en herbivoren, ontstaat oxidatieve stress op infectieplaatsen. POD herstelt snel de lokale redoxhomeostase: het vermindert door ROS-gemedieerde schade aan gastheercellen en neemt, door de ROS-niveaus gematigd te moduleren, deel aan gelokaliseerde geprogrammeerde celdood om de verspreiding van pathogenen te beperken. Bij dieren en micro-organismen gaat POD oxidatieve stress tegen die wordt veroorzaakt door exogene toxines, ontstekingen en straling, remt de accumulatie van pro-inflammatoire factoren, verlaagt de apoptosesnelheid en ondersteunt de normale fysiologische functie van weefsels en organen.
Deelname aan biologisch metabolisme en regulering van de biosynthese
Regulatie van het secundaire metabolisme van planten
POD neemt uitgebreid deel aan de synthese en transformatie van secundaire metabolieten van planten, waaronder polyfenolen, lignine en alkaloïden, en fungeert als een belangrijk regulerend enzym binnen secundaire metabolische netwerken van planten. Lignine, een belangrijke structurele component van plantencelwanden die de mechanische sterkte en stressbestendigheid regelt, wordt gevormd via oxidatieve polymerisatie van monolignolen gekatalyseerd door POD. POD bemiddelt in de oxidatieve verknoping van monomeren zoals p-coumarylalcohol, coniferylalcohol en sinapylalcohol om macromoleculaire lignine samen te stellen, waardoor de verhouting van de celwanden wordt bevorderd en de mechanische ondersteuning van de stengel, de ziekteresistentie en de accommodatietolerantie worden verbeterd.
Tegelijkertijd stimuleert POD het oxidatieve metabolisme van plantenfenolen door fenolen om te zetten in chinonen, die een breed-spectrum antimicrobiële activiteit bezitten en de proliferatie van pathogenen onderdrukken om de aangeboren immuniteit van planten te versterken. Bovendien moduleert POD de biosynthese en accumulatie van secundaire metabolieten van antioxidanten, zoals anthocyanen en flavonoïden, waardoor planten worden beschermd tegen ultraviolette straling. Het neemt ook deel aan de vorming van bloem- en fruitpigmenten, waardoor de plantengroei, ontwikkeling en fenotypische eigenschappen worden beïnvloed.
Onderhoud van metabolische homeostase bij dieren
Bij dieren zijn leden van deperoxidasefamilie moduleren diverse metabolische routes om het systemische metabolische evenwicht in stand te houden.
Schildklier-POD fungeert als een snelheidsbeperkend enzym voor de synthese van schildklierhormonen: het katalyseert jodide-oxidatie, tyrosine-jodering en koppeling van tyrosineresiduen om de productie van thyroxine en triiodothyronine te vergemakkelijken, waardoor het metabolisme, de groei en de neurale ontwikkeling van het hele lichaam- direct wordt gereguleerd.
Myeloperoxidase is voornamelijk gelokaliseerd in neutrofielen. Naast antioxiderende activiteit katalyseert het ook de oxidatie van chloriden, waardoor hypochloriet ontstaat, wat de aangeboren microbiële afdoding door het immuunsysteem ondersteunt. Het bemiddelt ook oxidatieve modificatie van lipiden en eiwitten om het lipiden- en ontstekingsmetabolisme te reguleren. Bovendien regelt glutathion POD samen het lipidenmetabolisme, verzwakt de oxidatie van lipoproteïnen met lage dichtheid, verlicht lipidenperoxidatieschade, beschermt het cardiovasculaire systeem en handhaaft de metabolische homeostase.
Regulatie van groei, ontwikkeling en celdifferentiatie
Modulatie van plantengroei en ontwikkelingsvoortgang
Door de ROS-signalering en het hormoonmetabolisme te reguleren, coördineert POD de gehele levenscyclus van planten, inclusief zaadontkieming, wortelontwikkeling en orgaanveroudering. Tijdens het ontkiemen van zaden vangt POD de ROS op die zich tijdens de kiemrust heeft opgehoopt, verbreekt de kiemrust, herstelt de embryonale metabolische activiteit en versnelt de kieming. Bij de wortelontwikkeling behoudt POD de redoxhomeostase in de wortelpuntcellen om de celdeling en verlenging te bevorderen, de primaire worteluitbreiding en de laterale wortelinitiatie te vergemakkelijken en de opname van water en voedingsstoffen te verbeteren.
Dynamische verschuivingen in POD-activiteit bepalen de verouderingspercentages. Verhoogde POD-activiteit tijdens vegetatieve groei vertraagt de bladveroudering en ondersteunt de fotosynthesecapaciteit; gematigde downregulatie van POD-activiteit in latere ontwikkelingsstadia komt overeen met metabolische achteruitgang en maakt remobilisatie van voedingsstoffen mogelijk. POD draagt ook bij aan callusdifferentiatie en wondgenezing door redox-micro-omgevingen op letsellocaties af te stemmen om celregeneratie en weefselherstel te ondersteunen.
Evenwicht tussen de proliferatie van dierlijke cellen en apoptose
Bij dieren controleert POD nauwkeurig de intracellulaire ROS-signaalintensiteit om de timing van celproliferatie, differentiatie en apoptose te orkestreren.
Matige ROS functioneert als een proliferatief signaal; POD handhaaft ROS binnen een fysiologisch optimaal venster om zowel metabole stilstand veroorzaakt door onvoldoende ROS als apoptose veroorzaakt door overmatige ROS te voorkomen. Tijdens de embryogenese reguleert de geordende expressie van POD-isovormen de differentiatie van embryonale cellen en zorgt voor een goede organogenese.
In volwassen weefsels moduleert POD de proliferatie en differentiatie van stamcellen om de homeostatische weefselvernieuwing te ondersteunen en het herstel van beschadigd weefsel te ondersteunen. Afwijkende POD-expressie of verstoorde activiteit verstoort de ROS-homeostase, wat leidt tot abnormale proliferatie, overmatige apoptose en daaropvolgende aandoeningen, waaronder ontstekingen, degeneratieve ziekten en tumoren. Dit onderstreept de centrale rol ervan bij het handhaven van ontwikkelingsstabiliteit.
Peroxidasevormen een familie van redox-enzymen die waterstofperoxide als substraat gebruiken en die op grote schaal worden gebruikt in bioassays, milieusanering, industriële katalyse en andere gebieden. Hun productie is voornamelijk verdeeld in natuurlijke biologische extractie en recombinante biosynthese, die momenteel de dominante routes vertegenwoordigen voor het verkrijgen van POD met hoge-activiteit.
I. Winning uit natuurlijke grondstoffen
Deze methode maakt gebruik van natuurlijke organismen die rijk zijn aan POD als grondstof, met de bereiding van mierikswortel-POD als meest typische voorbeeld. Verse mierikswortelwortels worden eerst kapotgemaakt en geëxtraheerd met een waterige oplossing; plantenresten en onzuiverheden worden door centrifugatie verwijderd, waardoor ruwe enzymvloeistof wordt verkregen.
Vervolgens wordt fractionele ultrafiltratie toegepast voor zuivering: ultrafiltratiemembranen met een molecuulgewichtsgrens van 70–100 kDa scheiden verontreinigende eiwitten met hoog{2}}moleculair-gewicht, gevolgd door concentratie van de enzymoplossing door membranen van 1–30 kDa om kleine- molecuulonzuiverheden en water te verwijderen.
Uitdroging bij lage-temperaturen levert uiteindelijk natuurlijke POD op met relatief hoge zuiverheid. Dit proces is eenvoudig en goedkoop-, maar de enzymactiviteit en -zuiverheid fluctueren aanzienlijk, en de output wordt beperkt door de beschikbaarheid van grondstoffen.
II. Microbiële recombinante biosynthese
Recombinante biosynthese is de kerntechnologie voor industriële massaproductie van POD met hoge-activiteit. Veel voorkomende expressiegastheren omvatten Escherichia coli en Pichia pastoris.
De workflow begint met genoptimalisatie om het doel-POD-gencodon te synthetiseren,-geoptimaliseerd voor de gastheer; het gen wordt geligeerd in een expressievector en getransformeerd in gastheercellen. De kweekparameters worden vervolgens gecontroleerd: gevoede-batchcultuur verhoogt de biomassa, en beperking van de koolstof-bron veroorzaakt de expressie van het enzymgen.
Na fermentatie worden cellyse, chromatografische zuivering en hervouwingsmodificatie uitgevoerd, waarbij cofactoren zoals haem- en calciumionen worden aangevuld om de ruimtelijke conformatie en katalytische activiteit van het enzym te behouden.
Deze aanpak ondervangt de nadelen van natuurlijke extractie, levert producten met een hoge zuiverheid en stabiele activiteit op en maakt productie op grote- schaal mogelijk. Het is momenteel de dominante bereidingsmethode voor onderzoek en industriële toepassingen.
veelgestelde vragen
Wat is de functie van peroxidase?
Peroxidasen zijn een groep enzymen diekatalyseren van de oxidatie van een substraat door waterstofperoxide of een organisch peroxide. De meeste peroxidasen zijn ijzerheem-eiwitten – een opmerkelijke uitzondering is glutathionperoxidase, een selenium-bevattend enzym.
Wat betekent hoge peroxidase?
Schildklierperoxidase (TPO)-antilichamen
Als u positief test op TPO-antilichamen (als u een hoog gehalte heeft), kan dit het volgende betekenen:U heeft de ziekte van Hashimoto(als u hoge TSH-waarden heeft) U kunt op latere leeftijd hypothyreoïdie ontwikkelen (als uw TSH-waarden momenteel normaal of bijna normaal zijn)
Waar is een peroxidasetest voor?
Artsen bestellen tests voor schildklierperoxidase-antilichamen:voor het diagnosticeren en monitoren van auto-immuunziekten waarbij de schildklier betrokken is, zoals de ziekte van Hashimoto en de ziekte van Graves. om schildklieraandoeningen te diagnosticeren, zoals thyroiditis (ontsteking van de schildklier) of struma (een vergrote schildklier)
Wat is het verschil tussen catalase en peroxidase?
Beide enzymen gebruiken één molecuul waterstofperoxide om een hoogwaardig ijzertussenproduct te vormen, genaamd Compound I (Cpd I). Echter, terwijlcatalase Cpd I oxideert een tweede H2O2molecuul naar zuurstof, gebruiken peroxidasen dit tussenproduct om andere substraten te oxideren in plaats van H2O2.
Wat is een andere naam voor peroxidase?
Peroxidasen ofperoxide-reductasen(EG-nummer 1.11. 1. x) vormen een grote groep enzymen die een rol spelen in verschillende biologische processen. Ze zijn genoemd naar het feit dat ze gewoonlijk peroxides afbreken, en mogen niet worden verward met andere enzymen die peroxide produceren, wat vaak oxidasen zijn.
Wordt peroxidase gebruikt in Elisa?
Mierikswortelperoxidase wordt vaak gebruikt in verschillende diagnostische tests en testen op het gebied van immunologie en moleculaire biologie. Enzym-gekoppelde immunosorbenttest (ELISA):HRP wordt gebruikt als detectie-enzym bij ELISA, een test die de aanwezigheid van antilichamen of antigenen in een monster detecteert.
Populaire tags: peroxidase cas 9003-99-0, leveranciers, fabrikanten, fabriek, groothandel, kopen, prijs, bulk, te koop