Холинэстераза

BotyrylcholineStrase
BotyrylcholineStrase
	Мультипликационная диаграмма человеческой бутирилхолинэстеразы. Из PDB : 1P0i .
Идентификаторы
Символ	BCHE
Альт. символы	Che1, Che2, E1
Ген NCBI	590
HGNC	983
Омим	177400
Refseq	NM_000055
Uniprot	P06276
Другие данные
ЕС номер	3.1.1.8
Локус	Chr
Structures
показывать Искать
Structures	Swiss-model
Domains	InterPro

показывать Искать
Structures	Swiss-model
Domains	InterPro

ацетилхолинэстераза (группа крови YT)
ацетилхолинэстераза (группа крови YT)
	Диаграмма Pacific Electric Ray ацетилхолинэстераза. От PDB : 1EA5 .
Идентификаторы
Символ	Боль
Альт. символы	Ит
Ген NCBI	43
HGNC	108
Омим	100740
Refseq	NM_015831
Uniprot	P22303
Другие данные
ЕС номер	3.1.1.7
Локус	Chr
Structures
показывать Искать
Structures	Swiss-model
Domains	InterPro

Фермент холинэстераза (EC 3.1.1.8, холинэстераза ; систематическое название ацилхолин ацилгидролаза ) катализирует гидролиз холина на основе эфиров :

ацилхолин + h ₂ o = холин + карбоксилат

Некоторые из них служат нейротрансмиттерами . ^{[ 1 ]} Таким образом, это один из двух ферментов , которые катализируют гидролиз нейротрансмиттеров этих холинергических , таких как разбивая ацетилхолин на холин и уксусную кислоту . ^{[ 1 ]} Эти реакции необходимы, чтобы дать холинергическому нейрону вернуться в состояние покоя после активации. Например, в сокращении мышц ацетилхолин при нервно -мышечном соединении запускает сокращение; Но для того, чтобы мышцы могли расслабиться потом, вместо того, чтобы оставаться запертыми в напряженном состоянии, ацетилхолин должен быть разрушен холинеэстеразой. Основным типом для этой цели является ацетилхолинэстераза (также называемая холинеэстеразой I ^{[ 2 ]} или эритроцит холинэстераза); Он находится в основном в химических синапсах и мембранах эритроцитов . Другой тип - бутирилхолинэстераза (также называемая холинэстеразой II ^{[ 2 ]} или плазма холинэстераза); Это найдено в основном в плазме крови .

Типы и номенклатура

Двумя типами холинэстеразы являются ацетилхолинэстераза (ACHE) и биотирилхолинэстераза (BCHE). Разница между двумя типами связана с их соответствующими предпочтениями для субстратов : бывшие гидролизы ацетилхолин быстрее; Последний гидролизы бутирилхолин быстрее быстрее.

Термин холинэстераза иногда используется для конкретного направления в бутирилхолинэстеразу, ^{[ 2 ]} Но это использование вызывает странность, которую холинэстераза и ложная холинэстераза ( псевдохолинэстераза ) под этой схемой означают одно и то же ^{[ 2 ]} (смущающе), а ацетилхолинэстераза затем называется истинной холинэстеразой, напротив, ^{[ 2 ]} Производя вторая странность, которую холинэстераза и настоящая холинэстераза не имеют в виду то же самое. Но такое использование теперь устарело; Текущие, однозначные имена HGNC и символы являются ацетилхолинэстераза (ACHE) и BotyrylcholineSterase (BCHE).

Ацетилхолинэстераза ( EC 3.1.1.7 ) (AChE), также известная как AChe, холинэстераза I, RBC холинэстераза или эритроцит холинэстераза, истинная холинэстераза, холинэстина I или (наиболее формально) ацетилхолин ацетилолаза, обнаруживается первойвично в крови на красной) клеток крови на красной на красной на красной на кровти на красной на красной на красной на кровти на красной на красной на красной на красной на красной на красной на красной на красной на красной на красной на красной на красной на красной на красной на красной на красной на красной на красной на кровке Мембраны , в нервно -мышечных соединениях и в других нейронных синапсах . Ацетилхолинэстераза существует в нескольких молекулярных формах. В мозге млекопитающих большая часть болей происходит в виде тетрамерной формы G4 (10) с гораздо меньшим количеством мономерной формы G1 (4S). ^{[ 3 ]}

Butyrylcholinesterase ( EC 3.1.1.8 ) (BCHE), also known as cholinesterase, choline esterase II, BChE, BuChE, pseudocholinesterase (PCE), plasma cholinesterase (PChE), serum cholinesterase (SChE), butylcholinesterase, or (most formally) acylcholine acylhydrolase продуцируется в печени и обнаруживается в основном в плазме крови . Бутиловые бутирильные и слоги оба относятся к бутану с заменой его терминальной метильной группы .

Период полураспада BCHE составляет примерно от 10 до 14 дней. ^{[ 4 ]} Уровни BCHE могут быть снижены у пациентов с прогрессирующим заболеванием печени . Снижение должно составлять больше 75% до того, как произошло значительное продление нервно -мышечной блокады с сукцинилхолином . ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}

Открытие

В 1968 году Walo Leuzinger et al. Успешно очищенная и кристаллизованная ацетилхолинэстераза из электрических угрей в Колумбийском университете, штат Нью -Йорк. ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}

3D -структура ацетилхолинэстеразы была впервые определена в 1991 году Джоэлом Суссманом и соавт. Использование белка из Pacific Electric Ray . ^{[ 9 ]}

Клинически полезные количества бутирилхолинэстеразы были синтезированы в 2007 году фарматеном с помощью генетически модифицированных коз. ^{[ 10 ]}

Клиническое значение

Отсутствие или мутация фермента BCHE приводит к заболеванию, известному как дефицит псевдохолинэстеразы . Это молчаливое состояние, которое проявляется только тогда, когда люди, которые имеют дефицит, получают мышечные релаксанты сукцинилхолин или мивакурий во время операции.

Дефицит псевдохолинэстеразы также может влиять на локальный отбор анестезии в стоматологических процедурах. Фермент играет важную роль в метаболизме местных анестетиков на основе сложных эфиров, дефицит снижает маржу безопасности и увеличивает риск системных эффектов с этим типом анестезии. Выбор раствора на основе амидов рекомендуется у таких пациентов.

Повышение уровней BCHE в плазме наблюдалось в 90,5% случаев острого инфаркта миокарда . ^{[ 11 ]}

Наличие болей в амниотической жидкости может быть проверено при ранней беременности. Образец амниотической жидкости удаляется амниоцентезом , а наличие AChE может подтвердить несколько общих типов врожденных дефектов, включая дефекты брюшной стенки и дефекты нервной трубки . ^{[ 12 ]}

BCHE может использоваться в качестве профилактического агента против нервного газа и другого отравления органофосфатами. ^{[ 10 ]}

Некоторые ранние исследования указывают на дефицит генетического бутилхолинэстеразы как возможный компонент кандидата при синдроме внезапной младенческой смерти . ^{[ 13 ]}

Фермент ацетилхолинэстераза и ее ингибирование играет роль в развитии миофасциальных триггерных точек и связанного миофасциального боли. Вводя мышь с ингибиторами ацетилхолинэстеразы и электрической стимуляцией, мышца развивает триггерные точки . ^{[ 14 ]}^{[ 15 ]}

Ингибиторы

Ингибитор холинэстеразы (или «антихолинэстераза») подавляет действие фермента. Из-за его основной функции химическими веществами, которые мешают действию холинэстеразы, являются мощными нейротоксинами , вызывая чрезмерное слюноотделение и укрепление глаз в низких дозах, за которыми следуют мышечные спазмы и, в конечном счете, смерть ( змеиные являются примерами ядо некоторые ) Одним из противодействующих лекарств является пралидоксам . Было показано, что так называемые нервные газы и многие вещества, используемые в инсектицидах, действуют путем объединения с остатком серина в активном сайте ацетилхолинэстеразы, полностью ингибируя фермент. Фермент ацетилхолинэстераза разрушает ацетилхолин нейротрансмиттер, который высвобождается на нервных и мышечных соединениях, чтобы мышцы или орган расслабились. Результатом ингибирования ацетилхолинэстеразы является то, что ацетилхолин накапливается и продолжает действовать так, чтобы любые нервные импульсы постоянно передавались и сокращения мышц не останавливаются.

Среди наиболее распространенных ингибиторов ацетилхолинэстеразы являются соединения на основе фосфора, которые предназначены для связывания с активным сайтом фермента . Структурные требования представляют собой атом фосфора с двумя липофильными группами, уходящей группой (такой как галогенид или тиоцианат ) и терминальный кислород . У записи на реагенте Lawesson есть некоторые подробности об одном подклассе соединений на основе фосфора.

Некоторые бензодиазепины , например, Temazepam оказывают ингибирующее влияние на холинэстеразу. ^{[ 16 ]}

Уровни холинэстеразы могут использоваться в качестве косвенного маркера воздействия мышьяка. ^{[ 17 ]}

Помимо биохимической войны , антихолинэстеразы также используются для обращения паралича, вызванного лекарством во время анестезии ; а также при лечении миастении , глаукомы и болезни Альцгеймера . Такие соединения используются для убийства насекомых в ряде продуктов, включая овец , органофосфатные пестициды и пестициды из карбамата . В дополнение к острым отравлению, как описано выше, может произойти полуживое отравление, характеризующееся сильными умственными нарушениями. Кроме того, длительное воздействие может вызвать врожденные дефекты . ^{[ Цитация необходима ]}

Дополнительные изображения

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^{беременный} Колович М.Б., Крстич Д.З., Лазаревич-Пашти Т.Д., Бонджич А.М., Васич В.М. (май 2013). «Ингибиторы ацетилхолинэстеразы: фармакология и токсикология» . Текущая нейрофармакология . 11 (3). Bentham Science Publishers Ltd.: 315–35. doi : 10.2174/1570159x11311030006 . PMC 3648782 . PMID 24179466 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и Elsevier , иллюстрированный медицинский словарь Dorland , Elsevier, архивировал из оригинала 2014-01-11 , извлеченный 2015-09-24 .
^ Wang R, Tang XC (2005). «Нейропротекторные эффекты хуперцина А. Природный ингибитор холинэстеразы для лечения болезни Альцгеймера» . Нейро-сигналы . 14 (1–2): 71–82. doi : 10.1159/000085387 . PMID 15956816 .
^ Whittaker M (1980). «Варианты плазмы холинэстеразы и анестезиолог». Анестезия . 35 (2): 174–197. doi : 10.1111/j.1365-2044.1980.tb03800.x . PMID 6992635 . S2CID 32806785 .
^ Barash PG, Cullen BF, Stoelting RK (2006). Справочник по клинической анестезии (5 -е изд.). Филадельфия: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. С. 546–9. ISBN 978-0-7817-5745-4 .
^ Миллер Р.Д. (2005). Анестезия Миллера (6 -е изд.). Филадельфия, Пеннс.: Elsevier/Churchill Livingstone. С. 487–8 . ISBN 978-0-443-06618-4 .
^ Leuzinger W, Baker AL (февраль 1967 г.). «Ацетилхолинэстераза, I. крупномасштабная очистка, однородность и аминокислотный анализ» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 57 (2): 446–51. Bibcode : 1967pnas ... 57..446L . doi : 10.1073/pnas.57.2.446 . PMC 335526 . PMID 16591490 .
^ Leuzinger W, Baker AL, Cauvin E (февраль 1968 г.). «Ацетилхолинэстераза. II. Кристаллизация, спектры поглощения, Изооническая точка» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 59 (2): 620–3. Bibcode : 1968pnas ... 59..620L . doi : 10.1073/pnas.59.2.620 . PMC 224717 . PMID 5238989 .
^ Sussman JL, Harel M, Frolow F, Oefner C, Goldman A, Toker L, Silman I (август 1991). «Атомная структура ацетилхолинэстеразы из Torpedo Californica: прототипический ацетилхолин-связывающий белок». Наука . 253 (5022): 872–9. Bibcode : 1991sci ... 253..872s . doi : 10.1126/science.1678899 . PMID 1678899 . S2CID 28833513 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный}
Huang YJ, Huang Y, Baldassarre H, Wang B, Lazaris A, Leduc M, Bilodeau AS, Bellemare A, Côté M, Herskovits P, Touati M, Turcotte C, Valeanu L, Lemée N, Wilgus H, Bégin I, Bhatia B, Valeanu , Rao K, Neveu N, Brochu E, Pierson J, Hockley DK, Cerasoli DM, Lenz DE, Karatzas CN, Langermann S (август 2007 г.). «Рекомбинантная человеческая бутирилхолинэстераза из молока трансгенных животных для защиты от организма организма» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (34): 13603–8. Bibcode : 2007pnas..10413603H . doi : 10.1073/pnas.0702756104 . PMC 1934339 . PMID 17660298 .
- «Антидот нервного газа, произведенный козами» . BBC News . 24 июля 2007 г.
^ Shinde R, Chatterjea MN (2005). Учебник медицинской биохимии (6 -е изд.). Нью -Дели: Jaypee Brothers Medical Publications (P) Ltd. p. 565. ISBN 978-93-5025-484-4 .
^ FBR Руководство по ресурсам: ацетилхолинэстераза-амниотическая жидкость архивирована 2007-06-25 на машине Wayback . Фонд исследований крови (7 сентября 2007 г.). Получено в 2007-11-21.
^ Харрингтон К.Т., Хафид Н.А., Уотерс Ка (2022-05-06). «Бутирилхолинэстераза является потенциальным биомаркером для синдрома внезапной детской смерти» . ebiomedicine . 80 doi : 10.1016/j.ebiom.2022.104041 . PMC 9092508 . PMID 35533499 .
^ Менс С., Саймонс Д., Хохейзель У, Квенцер Б. (2003). «Поражения скелетной мышцы крысы после локального блока ацетилхолинэстеразы и нервно -мышечной стимуляции» . J Appl Physiol . 94 (6): 2494–2901. doi : 10.1152/japplphysiol.00727.2002 . PMID 12576409 . S2CID 1829156 . Получено 2023-09-24 .
^ Simons DG (февраль 2004 г.). «Обзор загадочных MTRP как общей причины загадочной опорно -двигательной боли и дисфункции» . Журнал электромиографии и кинезиологии . 14 (1): 95–107. doi : 10.1016/j.jelekin.2003.09.018 . ISSN 1050-6411 . PMID 14759755 .
^ Холмс Дж. Х., Канфер I, Зваренштейн Х (август 1978 г.). «Влияние производных бензодиазепинов на холинэстеразу в крови человека in vitro». Исследовательские коммуникации в химической патологии и фармакологии . 21 (2): 367–70. PMID 29327 .
^ Али Н., Хоке М.А., Хак А., Салам К.А., Карим М.Р., Рахман А., Ислам К., Сауд З.А., Халек М.А., Акханд А.А., Хоссейн М., Мандал А., Карим М.Р., Миятака Х., Химно С., Хоссейн К (2010) Полем «Связь между воздействием мышьяка и активностью холинэстеразы в плазме: популяционное исследование в Бангладеш» . Здоровье окружающей среды . 9 (1): 36. Bibcode : 2010envhe ... 9 ... 36a . doi : 10.1186/1476-069x-9-36 . PMC 2911418 . PMID 20618979 .

Внешние ссылки

Тематические исследования ATSDR в области экологической медицины: ингибиторы холинэстеразы, включая инсектициды и химические боевые нервные агенты США . Министерства здравоохранения и социальных служб
Фильмы в Weizmann.ac.il, показывающие структуру ацетилхолинэстеразы и взаимодействия с различными ингибиторами.
Протеопедия ацетилхолинэстераза
Молекула PDB месяца холинэстераза
Ацетилхолинэстераза в Национальной медицинской библиотеке Медицинской библиотеки США (Mesh)
Псевдохолинэстераза в Национальной медицинской библиотеке Медицинской библиотеки США (Mesh)

[Colovic_Krstic_Lazarevic-Pasti_Bondzic_pp._315–335-1] Jump up to: ^а ^{беременный} Колович М.Б., Крстич Д.З., Лазаревич-Пашти Т.Д., Бонджич А.М., Васич В.М. (май 2013). «Ингибиторы ацетилхолинэстеразы: фармакология и токсикология» . Текущая нейрофармакология . 11 (3). Bentham Science Publishers Ltd.: 315–35. doi : 10.2174/1570159x11311030006 . PMC 3648782 . PMID 24179466 .

[Dorlands-2] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} ^и Elsevier , иллюстрированный медицинский словарь Dorland , Elsevier, архивировал из оригинала 2014-01-11 , извлеченный 2015-09-24 .

[pmid15956816-3] Wang R, Tang XC (2005). «Нейропротекторные эффекты хуперцина А. Природный ингибитор холинэстеразы для лечения болезни Альцгеймера» . Нейро-сигналы . 14 (1–2): 71–82. doi : 10.1159/000085387 . PMID 15956816 .

[pmid6992635-4] Whittaker M (1980). «Варианты плазмы холинэстеразы и анестезиолог». Анестезия . 35 (2): 174–197. doi : 10.1111/j.1365-2044.1980.tb03800.x . PMID 6992635 . S2CID 32806785 .

[5] Barash PG, Cullen BF, Stoelting RK (2006). Справочник по клинической анестезии (5 -е изд.). Филадельфия: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. С. 546–9. ISBN 978-0-7817-5745-4 .

[6] Миллер Р.Д. (2005). Анестезия Миллера (6 -е изд.). Филадельфия, Пеннс.: Elsevier/Churchill Livingstone. С. 487–8 . ISBN 978-0-443-06618-4 .

[pmid16591490-7] Leuzinger W, Baker AL (февраль 1967 г.). «Ацетилхолинэстераза, I. крупномасштабная очистка, однородность и аминокислотный анализ» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 57 (2): 446–51. Bibcode : 1967pnas ... 57..446L . doi : 10.1073/pnas.57.2.446 . PMC 335526 . PMID 16591490 .

[pmid5238989-8] Leuzinger W, Baker AL, Cauvin E (февраль 1968 г.). «Ацетилхолинэстераза. II. Кристаллизация, спектры поглощения, Изооническая точка» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 59 (2): 620–3. Bibcode : 1968pnas ... 59..620L . doi : 10.1073/pnas.59.2.620 . PMC 224717 . PMID 5238989 .

[pmid1678899-9] Sussman JL, Harel M, Frolow F, Oefner C, Goldman A, Toker L, Silman I (август 1991). «Атомная структура ацетилхолинэстеразы из Torpedo Californica: прототипический ацетилхолин-связывающий белок». Наука . 253 (5022): 872–9. Bibcode : 1991sci ... 253..872s . doi : 10.1126/science.1678899 . PMID 1678899 . S2CID 28833513 .

[pmid17660298-10] Jump up to: ^а ^{беременный} Huang YJ, Huang Y, Baldassarre H, Wang B, Lazaris A, Leduc M, Bilodeau AS, Bellemare A, Côté M, Herskovits P, Touati M, Turcotte C, Valeanu L, Lemée N, Wilgus H, Bégin I, Bhatia B, Valeanu , Rao K, Neveu N, Brochu E, Pierson J, Hockley DK, Cerasoli DM, Lenz DE, Karatzas CN, Langermann S (август 2007 г.). «Рекомбинантная человеческая бутирилхолинэстераза из молока трансгенных животных для защиты от организма организма» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (34): 13603–8. Bibcode : 2007pnas..10413603H . doi : 10.1073/pnas.0702756104 . PMC 1934339 . PMID 17660298 .
«Антидот нервного газа, произведенный козами» . BBC News . 24 июля 2007 г.

[11] «Антидот нервного газа, произведенный козами» . BBC News . 24 июля 2007 г.

[11] Shinde R, Chatterjea MN (2005). Учебник медицинской биохимии (6 -е изд.). Нью -Дели: Jaypee Brothers Medical Publications (P) Ltd. p. 565. ISBN 978-93-5025-484-4 .

[12] FBR Руководство по ресурсам: ацетилхолинэстераза-амниотическая жидкость архивирована 2007-06-25 на машине Wayback . Фонд исследований крови (7 сентября 2007 г.). Получено в 2007-11-21.

[13] Харрингтон К.Т., Хафид Н.А., Уотерс Ка (2022-05-06). «Бутирилхолинэстераза является потенциальным биомаркером для синдрома внезапной детской смерти» . ebiomedicine . 80 doi : 10.1016/j.ebiom.2022.104041 . PMC 9092508 . PMID 35533499 .

[14] Менс С., Саймонс Д., Хохейзель У, Квенцер Б. (2003). «Поражения скелетной мышцы крысы после локального блока ацетилхолинэстеразы и нервно -мышечной стимуляции» . J Appl Physiol . 94 (6): 2494–2901. doi : 10.1152/japplphysiol.00727.2002 . PMID 12576409 . S2CID 1829156 . Получено 2023-09-24 .

[15] Simons DG (февраль 2004 г.). «Обзор загадочных MTRP как общей причины загадочной опорно -двигательной боли и дисфункции» . Журнал электромиографии и кинезиологии . 14 (1): 95–107. doi : 10.1016/j.jelekin.2003.09.018 . ISSN 1050-6411 . PMID 14759755 .

[16] Холмс Дж. Х., Канфер I, Зваренштейн Х (август 1978 г.). «Влияние производных бензодиазепинов на холинэстеразу в крови человека in vitro». Исследовательские коммуникации в химической патологии и фармакологии . 21 (2): 367–70. PMID 29327 .

[17] Али Н., Хоке М.А., Хак А., Салам К.А., Карим М.Р., Рахман А., Ислам К., Сауд З.А., Халек М.А., Акханд А.А., Хоссейн М., Мандал А., Карим М.Р., Миятака Х., Химно С., Хоссейн К (2010) Полем «Связь между воздействием мышьяка и активностью холинэстеразы в плазме: популяционное исследование в Бангладеш» . Здоровье окружающей среды . 9 (1): 36. Bibcode : 2010envhe ... 9 ... 36a . doi : 10.1186/1476-069x-9-36 . PMC 2911418 . PMID 20618979 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

v Т и Ферменты
Activity	Active site Binding site Catalytic triad Oxyanion hole Enzyme promiscuity Diffusion-limited enzyme Cofactor Enzyme catalysis
Regulation	Allosteric regulation Cooperativity Enzyme inhibitor Enzyme activator
Classification	EC number Enzyme superfamily Enzyme family List of enzymes
Kinetics	Enzyme kinetics Eadie–Hofstee diagram Hanes–Woolf plot Lineweaver–Burk plot Michaelis–Menten kinetics
Types	EC1 Oxidoreductases (list) EC2 Transferases (list) EC3 Hydrolases (list) EC4 Lyases (list) EC5 Isomerases (list) EC6 Ligases (list) EC7 Translocases (list)