Monoamin oksidaz - Monoamine oxidase

"MAO" buraya yönlendirir. Diğer kullanımlar için bkz. Mao (belirsizliği giderme).
Monoamin oksidaz
Tanımlayıcılar
EC numarası1.4.3.4
CAS numarası9001-66-5
Veritabanları
IntEnzIntEnz görünümü
BRENDABRENDA girişi
ExPASyNiceZyme görünümü
KEGGKEGG girişi
MetaCycmetabolik yol
PRIAMprofil
PDB yapılarRCSB PDB PDBe PDBsum
Gen ontolojisiAmiGO / QuickGO
Monoamin oksidaz
Tanımlayıcılar
SembolMAO
PfamPF01593
InterProIPR001613
OPM üst ailesi119
OPM proteini2z5x
Membranom418
monoamin oksidaz A
Monoamin oksidaz A 2BXS.png
Bir şerit diyagramı monomer insan MAO-A'nın HEVES ve klorgilin bağlı, bağlı gibi yönlendirilmiş dış zar bir mitokondri. Nereden PDB: 2BXS​.
Tanımlayıcılar
SembolMAOA
NCBI geni4128
HGNC6833
OMIM309850
RefSeqNM_000240
UniProtP21397
Diğer veri
Yer yerChr. X s11.4-p11.3
monoamin oksidaz B
MonoamineOxidase-1GOS.png
İnsan MAO-B'nin şerit diyagramı. Nereden PDB: 1GOS​.
Tanımlayıcılar
SembolMAOB
NCBI geni4129
HGNC6834
OMIM309860
RefSeqNM_000898
UniProtP27338
Diğer veri
Yer yerChr. X s11.4-p11.3

Monoamin oksidazlar (MAO) (EC 1.4.3.4 ) bir ailedir enzimler o katalize etmek oksidasyon nın-nin monoaminler, amin gruplarını ayırmak için oksijen kullanır.[1][2] Dış zarına bağlı bulunurlar. mitokondri vücudun çoğu hücre tipinde. Bu tür ilk enzim 1928'de Mary Bernheim karaciğerde ve tiramin oksidaz olarak adlandırıldı.[3][4] MAO'lar, protein ailesi nın-nin flavin içeren amin oksidoredüktazlar.

MAO'lar, gıdaya alınan monoaminlerin parçalanmasında önemlidir ve ayrıca inaktive etmeye hizmet eder. monoamin nörotransmiterler. İkincisi nedeniyle, bazıları ile tedavi edilebilen bir dizi psikiyatrik ve nörolojik hastalıkta yer alırlar. monoamin oksidaz inhibitörleri MAO'ların hareketini bloke eden (MAOI'ler).[5]

Alt tipler ve doku dağılımı

İnsanlarda iki tür MAO vardır: MAO-A ve MAO-B.[6]

MAO-A, doğumda yetişkinlik düzeylerinin kabaca% 80'inde görülür ve yaşamın ilk 4 yılından sonra çok az yükselir, MAO-B ise bebek beyninde neredeyse saptanamaz. Monoamin oksidazların bölgesel dağılımı, her iki MAO'nun son derece yüksek seviyeleri ile karakterize edilir. hipotalamus ve hipokampal unkusun yanı sıra çok az MAO-A içeren büyük miktarda MAO-B striatum ve Globus pallidus. Korteks, nispeten yüksek seviyelerde sadece MAO-A'ya sahiptir. singulat korteks, her ikisinin de dengesini içerir. Otopsi yapılan beyinler, serotonerjik nörotransmisyonda yoğun bölgelerde tahmini artmış MAO-A konsantrasyonunu gösterdi, ancak MAO-B sadece norepinefrin ile korelasyon gösterdi.[7]

Fonksiyon

Norepinefrin bozulması. Monoamin oksidaz, mavi kutunun solunda gösterilmektedir.[8]

Monoamin oksidazlar, oksidatif deaminasyon monoaminler. Oksijen kaldırmak için kullanılır amin bir molekülden grup (artı bitişik hidrojen atomu), karşılık gelen keton (veya aldehit ) ve amonyak. Monoamin oksidazlar kovalent bağlı içeren kofaktör HEVES ve bu nedenle şu şekilde sınıflandırılır: flavoproteinler. Monoamin oksidaz A ve B yapılarının kabaca% 70'ini paylaşır ve her ikisi de ağırlıklı olarak substrat bağlama alanlarına sahiptir. hidrofobik. İki tirozin Yaygın olarak inhibitör aktivitesinde yer alan bağlanma cebi içindeki kalıntıların (398, 435, 407 ve 444), substratların yönlendirilmesiyle ilişkili olduğu varsayılmıştır ve bu kalıntıların mutasyonları, akıl sağlığı ile ilgilidir. Mekanizması için dört ana model önerilmiştir. elektron transferi (tek elektron transferi, hidrojen atom transferi, nükleofilik model ve hidrit transferi[9]) herhangi birini desteklemek için yeterli kanıt olmamasına rağmen.[10]

Yüzey özellikleri

İyi bilinirler enzimler içinde farmakoloji bir dizi eylemin hedefi oldukları için monoamin oksidaz inhibitörü ilaçlar. MAO-A, özellikle katabolizma gıda ile alınan monoaminlerin oranı. Her iki MAO da inaktivasyon için hayati öneme sahiptir. monoamin nörotransmiterler farklı görüntüledikleri için özellikler.

MAO tarafından katalize edilen spesifik reaksiyonlar şunları içerir:

Klinik önemi

MAO'ların nörotransmiterlerin inaktivasyonunda oynadığı hayati rol nedeniyle, MAO disfonksiyonunun (çok fazla veya çok az MAO aktivitesi) bir dizi psikiyatrik ve nörolojik bozukluktan sorumlu olduğu düşünülmektedir. Örneğin, vücuttaki alışılmadık derecede yüksek veya düşük MAO seviyeleri, şizofreni,[12][13] depresyon,[14] Dikkat eksikliği düzensizliği,[15] madde bağımlılığı,[16] migren,[17][18] ve düzensiz cinsel olgunlaşma.[kaynak belirtilmeli ] Monoamin oksidaz inhibitörleri depresyon tedavisi için reçete edilen başlıca ilaç sınıflarından biridir, ancak bunlar genellikle ilacın diyet veya diğer ilaçlarla etkileşim riskinden dolayı son seçenek tedavi yöntemidir. Aşırı seviyelerde katekolaminler (epinefrin, norepinefrin, ve dopamin ) yol açabilir hipertansif kriz ve aşırı seviyelerde serotonin yol açabilir serotonin sendromu.

Aslında, MAO-A inhibitörleri antidepresan ve anti-anksiyete ajanları olarak hareket ederken, MAO-B inhibitörleri tek başına veya kombinasyon halinde tedavi için kullanılır. Alzheimer hastalığı ve Parkinson hastalığı.[19] Bazı araştırmalar, anksiyeteye sahip olanlar gibi belirli depresyon fenotiplerinin ve psikomotor geriliği, kilo alımını ve kişilerarası duyarlılığı içeren "atipik" semptomları ortaya koymaktadır. Ancak bununla ilgili bulgular tutarlı değildir.[kaynak belirtilmeli ] MAOI'ler, özellikle trisiklik antidepresanlara yanıt vermeyenler olmak üzere tedaviye dirençli depresyonda etkili olabilir.[20]

EVCİL HAYVAN araştırmalar gösteriyor ki tütün sigaralar MAO-B'yi büyük ölçüde tüketerek bir MAO-B inhibitörünün etkisini taklit eder. Duygusal rahatlama için sigara içenler bu nedenle istemeden bir MAO-B inhibitörü tarafından daha iyi ele alınan depresyon ve / veya anksiyeteyi tedavi ediyor olabilir.[21]

Hayvan modelleri

Farklı türlerde MAO aktivitesinde önemli farklılıklar vardır. Dopamin öncelikle MAO-A sıçanlarda, ancak MAO-B içinde vervet maymunları ve insanlar.[22]

MAO-A veya MAO-B ekranı üretemeyen fareler otistik gibi özellikler.[23] Bunlar Nakavt fareleri strese karşı artan bir tepki gösterir.[24]

Genetik

genler MAO-A ve MAO-B kodlamaları, kısa kolun kısa kolunda yan yana bulunur. X kromozomu ve yaklaşık% 70 sekans benzerliğine sahiptir. Gendeki nadir mutasyonlar aşağıdakilerle ilişkilidir: Brunner sendromu.

Dayalı bir çalışma Dunedin kohortu düşük aktiviteli polimorfizmi olan çocukların kötü muamele gördüğü sonucuna varmıştır. organizatör MAO-A geninin bölgesi gelişme olasılığı daha yüksekti antisosyal davranış bozuklukları yüksek aktiviteli varyantı olan kötü muamele gören çocuklardan daha fazla.[25] Çalışmadaki toplam 442 erkekten (kötü muamele gören veya görmeyen)% 37'sinde düşük aktivite varyantı vardı. Düşük MAO-A aktivitesine sahip kötü muamele gören 13 erkekten 11'i, ergen davranış bozukluğu 4'ü şiddet içeren suçlardan hüküm giydi. Bu etki için önerilen mekanizma, düşük MAO-A aktivitesine sahip olanların, norepinefrini hızlı bir şekilde bozma yeteneğinin azalmasıdır. sempatik uyarılma ve öfke. Bunun, hastalığa genetik yatkınlığın doğumda belirlenmediği, ancak çevresel etkilere maruz kalmaya göre değiştiği fikrine doğrudan destek sağladığı iddia edilmektedir. Bununla birlikte, davranış bozukluğu veya mahkumiyete sahip çoğu bireyde düşük MAO-A aktivitesi yoktu; Kötü muamelenin, MAO-A aktivitesindeki farklılıklara göre antisosyal davranış için daha güçlü bir yatkınlığa neden olduğu bulunmuştur.

Düşük MAO-A aktivitesi ile kötü muamele arasındaki bir etkileşimin anti-sosyal davranışa neden olacağı iddiası, anti-sosyal davranışa yatkınlığın eşit derecede iyi bir şekilde neden olabileceği için eleştirilmiştir. diğer istismarcı ebeveynlerden miras kalan genler.[26]

Yatkınlık arasında olası bir bağlantı yenilik arayışı ve bir genotip MAO-A geninin bulundu.[27]

Belirli bir varyant (veya genotip ), "savaşçı geni "popüler basında aşırı temsil edildi Maori. Bu, farklı etnik gruplarda farklı varyant oranları bulan önceki çalışmaları destekledi. % 33 Beyaz / Hispanik Olmayan,% 61 Asyalı / Pasifik Adalıların düşük aktiviteye sahip MAO-A'ya sahip olduğu birçok genetik varyant için durum budur. organizatör değişken.[28]

Yaşlanma

Diğer birçok enzimin aksine, MAO-B aktivitesi, insan ve diğer memelilerin beyninde yaşlanma sırasında artar.[29] Artmış MAO-B aktivitesi ayrıca epifiz bezi yaşlanan farelerin.[30] Bu, yaşlı beyin ve epifiz bezinde monoamin seviyelerinin düşmesine katkıda bulunabilir.[30]

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Tipton KF, Boyce S, O'Sullivan J, Davey GP, Healy J (Ağustos 2004). "Monoamin oksidazlar: kesinlikler ve belirsizlikler". Güncel Tıbbi Kimya. 11 (15): 1965–82. doi:10.2174/0929867043364810. PMID  15279561.
  2. ^ Edmondson DE, Mattevi A, Binda C, Li M, Hubálek F (Ağustos 2004). "Monoamin oksidazın yapısı ve mekanizması". Güncel Tıbbi Kimya. 11 (15): 1983–93. doi:10.2174/0929867043364784. PMID  15279562.
  3. ^ Tavşan ML (1928). "Tiramin oksidaz: Karaciğerde yeni bir enzim sistemi". Biyokimyasal Dergi. 22 (4): 968–79. doi:10.1042 / bj0220968. PMC  1252213. PMID  16744124.
  4. ^ Slotkin TA (1999). "Mary Bernheim ve monoamin oksidazın keşfi". Beyin Araştırmaları Bülteni. 50 (5–6): 373. doi:10.1016 / S0361-9230 (99) 00110-0. PMID  10643441.
  5. ^ Yeung AWK, Georgieva MG, Atanasov AG, Tzvetkov NT. Nörobilimde Ayrıcalıklı Moleküler Hedefler Olarak Monoamin Oksidazlar (MAO'lar): Araştırma Literatürü Analizi. Ön Mol Neurosci. 2019 Mayıs 29; 12: 143. doi: 10.3389 / fnmol.2019.00143.
  6. ^ Shih JC Chen K (Ağustos 2004). "MAO-A ve MAO-B gen ekspresyonunun düzenlenmesi". Güncel Tıbbi Kimya. 11 (15): 1995–2005. doi:10.2174/0929867043364757. PMID  15279563.
  7. ^ Tong J, Meyer JH, Furukawa Y, Boileau I, Chang LJ, Wilson AA, Houle S, Kish SJ (Haziran 2013). "İnsan beyninde monoamin oksidaz proteinlerinin dağılımı: beyin görüntüleme çalışmaları için çıkarımlar". Serebral Kan Akışı ve Metabolizma Dergisi. 33 (6): 863–71. doi:10.1038 / jcbfm.2013.19. PMC  3677103. PMID  23403377.
  8. ^ Şekil 11-4: Flower R, Rang HP, Dale MM, Ritter JM (2007). Rang & Dale'in farmakolojisi. Edinburgh: Churchill Livingstone. ISBN  978-0-443-06911-6.
  9. ^ Vianello, Robert; Repič, Matej; Mavri, Janez (2012-10-25). "Biyojenik Aminler Monoamin Oksidazlarla Nasıl Metabolize Edilir?". Avrupa Organik Kimya Dergisi. 2012 (36): 7057–7065. doi:10.1002 / ejoc.201201122.
  10. ^ Gaweska H, ​​Fitzpatrick PF (Ekim 2011). "Monoamin Oksidaz Ailesinin Yapıları ve Mekanizması". Biyomoleküler Kavramlar. 2 (5): 365–377. doi:10.1515 / BMC.2011.030. PMC  3197729. PMID  22022344.
  11. ^ Kalgutkar AS, Dalvie DK, Castagnoli N, Taylor TJ (Eylül 2001). "Azot içeren ksenobiyotiklerin monoamin oksidaz (MAO) izozimleri A ve B ile etkileşimleri: MAO substratları ve inhibitörleri üzerinde SAR çalışmaları". Toksikolojide Kimyasal Araştırma. 14 (9): 1139–62. doi:10.1021 / tx010073b. PMID  11559028.
  12. ^ Domino EF, Khanna SS (Mart 1976). "İlaçsız kronik şizofreni hastalarında azalmış kan trombosit MAO aktivitesi". Amerikan Psikiyatri Dergisi. 133 (3): 323–6. doi:10.1176 / ajp.133.3.323. PMID  943955.
  13. ^ Schildkraut JJ, Herzog JM, Orsulak PJ, Edelman SE, Shein HM, Frazier SH (Nisan 1976). "Şizofreni hastalarının bir alt grubunda azalmış trombosit monoamin oksidaz aktivitesi". Amerikan Psikiyatri Dergisi. 133 (4): 438–40. doi:10.1176 / ajp.133.4.438. PMID  1267046.
  14. ^ Meyer JH, Ginovart N, Boovariwala A, Sagrati S, Hussey D, Garcia A, Young T, Praschak-Rieder N, Wilson AA, Houle S (Kasım 2006). "Beyindeki yükselmiş monoamin oksidaz a seviyeleri: majör depresyonun monoamin dengesizliği için bir açıklama". Genel Psikiyatri Arşivleri. 63 (11): 1209–16. doi:10.1001 / archpsyc.63.11.1209. PMID  17088501.
  15. ^ Domschke K, Sheehan K, Lowe N, Kirley A, Mullins C, O'sullivan R, Freitag C, Becker T, Conroy J, Fitzgerald M, Gill M, Hawi Z (Nisan 2005). "İrlandalı bir örnekte dikkat eksikliği hiperaktivite bozukluğu (DEHB) ile monoamin oksidaz A ve B genlerinin ilişkilendirme analizi: MAO-A 941G allelinin etkilenen çocuklara tercihli aktarımı". Amerikan Tıbbi Genetik Dergisi. Bölüm B, Nöropsikiyatrik Genetik. 134B (1): 110–4. doi:10.1002 / ajmg.b.30158. PMID  15717295.
  16. ^ Oreland L (Ocak 2004). "Platelet monoamin oksidaz, kişilik ve alkolizm: yükseliş, düşüş ve diriliş". Nörotoksikoloji. 25 (1–2): 79–89. doi:10.1016 / S0161-813X (03) 00115-3. PMID  14697883.
  17. ^ Bussone G, Boiardi A, Cerrati A, Girotti F, Merati B, Rivolta G (1 Ekim 2016). "Akut fazlar sırasında ve L-5-hidroksitriptofan ile tedaviden sonra migren veya küme baş ağrısı olan hastalarda monoamin oksidaz aktiviteleri". Rivista di Patologia Nervosa e Mentale. 100 (5): 269–74. PMID  318025.
  18. ^ Filic V, Vladic A, Stefulj J, Cicin-Sain L, Balija M, Sucic Z, Jernej B (Şubat 2005). "Migren hastalarında monoamin oksidaz A ve B gen polimorfizmleri". Nörolojik Bilimler Dergisi. 228 (2): 149–53. doi:10.1016 / j.jns.2004.11.045. PMID  15694196.
  19. ^ Riederer P, Lachenmayer L, Laux G (Ağustos 2004). "MAO inhibitörlerinin klinik uygulamaları". Güncel Tıbbi Kimya. 11 (15): 2033–43. doi:10.2174/0929867043364775. PMID  15279566.
  20. ^ Fiedorowicz JG, Swartz KL (Temmuz 2004). "Monoamin oksidaz inhibitörlerinin mevcut psikiyatri uygulamasındaki rolü". Psikiyatri Uygulama Dergisi. 10 (4): 239–48. doi:10.1097/00131746-200407000-00005. PMC  2075358. PMID  15552546.
  21. ^ Fowler JS, Volkow ND, Wang GJ, Pappas N, Logan J, MacGregor R, Alexoff D, Wolf AP, Warner D, Cilento R, Zezulkova I (1998). "Sigara dumanının nörofarmakolojik etkileri: beyin monoamin oksidaz B (MAO B) inhibisyonu". Bağımlılık Yapan Hastalıklar Dergisi. 17 (1): 23–34. doi:10.1300 / J069v17n01_03. PMID  9549600.
  22. ^ Garrick NA, Murphy DL (1980). "Beyindeki monoamin oksidaz için dopamin ve diğer substratların deaminasyonunda tür farklılıkları". Psikofarmakoloji. 72 (1): 27–33. doi:10.1007 / bf00433804. PMID  6781004.
  23. ^ Bortolato M, Godar SC, Alzghoul L, Zhang J, Darling RD, Simpson KL, Bini V, Chen K, Wellman CL, Lin RC, Shih JC (Mayıs 2013). "Monoamin oksidaz A ve A / B nakavt fareler otistik benzeri özellikler sergiliyor". Uluslararası Nöropsikofarmakoloji Dergisi. 16 (4): 869–88. doi:10.1017 / S1461145712000715. PMC  3517692. PMID  22850464.
  24. ^ Shih JC (Ocak 2004). "Klonlama, fareleri nakavt ettikten sonra klonlama ve MAO A ve B'nin fizyolojik fonksiyonları". Nörotoksikoloji. 25 (1–2): 21–30. doi:10.1016 / s0161-813x (03) 00112-8. PMID  14697877.
  25. ^ Caspi A, McClay J, Moffitt TE, Mill J, Martin J, Craig IW, Taylor A, Poulton R (Ağustos 2002). "Kötü muamele gören çocuklarda şiddet döngüsünde genotipin rolü". Bilim. 297 (5582): 851–4. doi:10.1126 / bilim.1072290. PMID  12161658.
  26. ^ Sesardic N (2005). Kalıtılabilirliği anlamak. Cambridge, İngiltere: Cambridge University Press. ISBN  978-0-521-82818-5.
  27. ^ Shiraishi H, Suzuki A, Fukasawa T, Aoshima T, Ujiie Y, Ishii G, Otani K (Nisan 2006). "Monoamin oksidaz A gen promoter polimorfizmi, sağlıklı çalışma katılımcılarında yenilik arayışını ve ödül bağımlılığını etkiler". Psikiyatrik Genetik. 16 (2): 55–8. doi:10.1097 / 01.ypg.0000199447.62044.ef. PMID  16538181. Lay özeti – medialifemagazine.com.
  28. ^ Sabol SZ, Hu S, Hamer D (Eylül 1998). "Monoamin oksidaz A gen promoterinde fonksiyonel bir polimorfizm". İnsan Genetiği. 103 (3): 273–9. doi:10.1007 / s004390050816. PMID  9799080.
  29. ^ Nicotra A, Pierucci F, Parvez H, Senatori O (Ocak 2004). "Gelişim ve yaşlanma sırasında monoamin oksidaz ifadesi". Nörotoksikoloji. 25 (1–2): 155–65. doi:10.1016 / S0161-813X (03) 00095-0. PMID  14697890.
  30. ^ a b Razygraev AV, Taborskaya KI, Volovik KY, Bunina AA, Petrosyan MA (2016-07-14). "Sıçan epifiz bezinde monoamin oksidaz aktivitesi: Beyin bölgeleri ile karşılaştırma ve yaşlanma sırasında değişiklik". Gerontolojideki Gelişmeler. 6 (2): 111–116. doi:10.1134 / S2079057016020120. ISSN  2079-0570.