Бутирилхолинэстераза
сука | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Псевдонимы | BCHE , CHE1, CHE2, E1, бутирилхолинэстераза, BCHED | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Внешние идентификаторы | ОМИМ : 177400 ; МГИ : 894278 ; Гомологен : 20065 ; GeneCards : BCHE ; ОМА : BCHE — ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Викиданные | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Бутирилхолинэстераза ( HGNC символ BCHE ; EC 3.1.1.8), также известная как BChE , BuChE , BuChase , псевдохолинэстераза или плазменная (холин)эстераза , [5] представляет собой неспецифический фермент холинэстеразу , который гидролизует множество различных холина на основе эфиров . У человека он вырабатывается в печени, обнаруживается главным образом в плазме крови и кодируется BCHE геном . [6]
Она очень похожа на нейрональную ацетилхолинэстеразу , которая также известна как эритроцитарная холинэстераза. [5] Термин «сывороточная холинэстераза» обычно используется в отношении клинического теста, который отражает уровни обоих этих ферментов в крови. [5] Определение активности бутирилхолинэстеразы в плазме можно использовать в качестве функционального теста печени, поскольку как гиперхолинэстераземия, так и гипохолинэстераземия указывают на патологические процессы. Период полувыведения BCHE составляет примерно 10–14 дней. [7]
Бутирилхолин – это синтетическое соединение, которое не встречается в организме естественным путем. Он используется как инструмент для различения ацетилхолинэстеразы и бутирилхолинэстеразы.
Потенциальная физиологическая роль
[ редактировать ]Бутирилхолинэстераза может быть физиологическим регулятором грелина. [8]
Клиническое значение
[ редактировать ]Дефицит псевдохолинэстеразы приводит к задержке метаболизма лишь нескольких соединений, имеющих клиническое значение, включая следующие: сукцинилхолин , мивакурий , новокаин , героин и кокаин . Из них наиболее клинически важным субстратом является деполяризующий нервно-мышечный блокатор сукцинилхолин , который фермент псевдохолинэстеразой гидролизуется до сукцинилмонохолина, а затем до янтарной кислоты. [ нужна ссылка ]
У людей с нормальным уровнем нормально функционирующего фермента псевдохолинэстеразы в плазме гидролиз и инактивация примерно 90–95% внутривенной дозы сукцинилхолина происходит до того, как он достигнет нервно-мышечного соединения. Остальные 5–10% дозы сукцинилхолина действуют как агонист рецептора ацетилхолина в нервно-мышечном соединении, вызывая длительную деполяризацию постсинаптического соединения моторно-концевой пластинки. Эта деполяризация первоначально вызывает фасцикуляцию скелетных мышц. В результате длительной деполяризации эндогенный ацетилхолин, высвобождаемый из пресинаптической мембраны мотонейрона, не вызывает дополнительного изменения мембранного потенциала после связывания с его рецептором на миоците. Вялый паралич скелетных мышц развивается в течение одной минуты. У здоровых людей функция скелетных мышц возвращается к норме примерно через пять минут после однократной болюсной инъекции сукцинилхолина, поскольку он пассивно диффундирует от нервно-мышечного соединения. Дефицит псевдохолинэстеразы может привести к тому, что более высокие уровни интактных молекул сукцинилхолина достигают рецепторов нервно-мышечного соединения, в результате чего продолжительность паралитического эффекта продолжается до восьми часов. Это состояние диагностируется клинически, когда паралич дыхательных и других скелетных мышц не проходит спонтанно после введения сукцинилхолина в качестве дополнительного паралитического средства во время анестезии. В таких случаях требуется респираторная помощь. [9]
Мутантные аллели локуса BCHE ответственны за чувствительность к суксаметонию . У гомозиготных людей наблюдается длительное апноэ после введения миорелаксанта суксаметония в связи с хирургической анестезией . Активность псевдохолинэстеразы в сыворотке крови низкая, а ее субстратное поведение атипично. В отсутствие релаксанта гомозигота не находится в невыгодном положении. [10]
Наконец, псевдохолинэстеразный метаболизм прокаина приводит к образованию парааминобензойной кислоты (ПАБК). Если пациент, получающий прокаин, принимает сульфонамидные антибиотики, такие как бактрим, эффект антибиотика будет антагонизирован за счет предоставления микробу нового источника ПАБК для последующего синтеза фолиевой кислоты . [ нужна ссылка ]
Профилактические меры против нервно-паралитических веществ
[ редактировать ]Бутирилхолинэстераза является профилактической мерой против фосфорорганических агентов нервно-паралитического действия . Он связывает нервно-паралитический агент в кровотоке, прежде чем тот сможет оказать воздействие на нервную систему. Поскольку это биологический поглотитель (и универсальная мишень), в настоящее время он является единственным терапевтическим агентом, эффективным в обеспечении полной стехиометрической защиты от всего спектра фосфорорганических агентов нервно-паралитического действия. [11]
Профилактика кокаиновой зависимости.
[ редактировать ]и передозировки был разработан экспериментальный новый препарат Для потенциального лечения злоупотребления кокаином на основе структуры псевдохолинэстеразы (это был мутант человеческой БухЭ с улучшенной каталитической эффективностью). Было показано, что кокаин выводится из организма в 2000 раз быстрее, чем естественная форма БХЭ. Исследования на крысах показали, что препарат предотвращает судороги и смерть при передозировке кокаина. [12]
Трансплантация мышам клеток кожи, модифицированных для экспрессии усиленной формы бутирилхолинэстеразы, обеспечивает долгосрочное высвобождение фермента и эффективно защищает мышей от поведения, связанного с поиском кокаина, и передозировки кокаина. [13]
Маркер риска СВДС
[ редактировать ]Исследование, опубликованное Исследовательской группой по СВДС и апноэ во сне Детской больницы в Уэстмиде, Новый Южный Уэльс, Австралия, в журнале The Lancet от 6 мая 2022 года, показывает, что БуХЭ может быть маркером для детей, которые подвержены риску внезапного рождения ребенка. синдром смерти (СВДС). То есть более низкие уровни БуХЭ были связаны с повышенным риском СВДС. [14]
Интерактивная карта маршрутов
[ редактировать ]Нажмите на гены, белки и метаболиты ниже, чтобы перейти к соответствующим статьям. [§ 1]
- ^ Интерактивную карту маршрутов можно редактировать на WikiPathways: «IrinotecanPathway_WP229» .
Ингибиторы
[ редактировать ]- Фитоканнабиноиды [15]
- Цимсерин и производные
- Профенамин
- Ривастигмин
- Такрин
- (+)-ZINC-12613047: IC 50 человеческая БуХЭ 13 нМ, высокая селективность по отношению к АХЭ . [16]
- Гибридные/битопные лиганды [17]
Номенклатура
[ редактировать ]Номенклатурные вариации BCHE и холинэстеразы обычно обсуждаются в разделе « Типы и номенклатура холинэстеразы» .
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000114200 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000027792 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ Jump up to: а б с Жасмин Л. (28 мая 2013 г.). «Холинэстераза - кровь» . Медицинский центр Университета Мэриленда. Архивировано из оригинала 30 октября 2012 г. Проверено 7 сентября 2011 г.
- ^ Олдердис П.В., Гарднер Х.А., Галутира Д., Локридж О., ЛаДу Б.Н., Макэлпайн П.Дж. (октябрь 1991 г.). «Клонированный ген бутирилхолинэстеразы (BCHE) картируется на одном участке хромосомы, 3q26». Геномика . 11 (2): 452–454. дои : 10.1016/0888-7543(91)90154-7 . hdl : 2027.42/29109 . ПМИД 1769657 .
- ^ Уиттакер М. (февраль 1980 г.). «Варианты холинэстеразы плазмы и анестезиолог» . Анестезия . 35 (2): 174–197. дои : 10.1111/j.1365-2044.1980.tb03800.x . ПМИД 6992635 . S2CID 32806785 .
- ^ Чен В.П., Гао Ю., Гэн Л., Паркс Р.Дж., Пан Ю.П., Бримиджойн С. (февраль 2015 г.). «Плазменная бутирилхолинэстераза регулирует уровень грелина для контроля агрессии» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 112 (7): 2251–2256. Бибкод : 2015PNAS..112.2251C . дои : 10.1073/pnas.1421536112 . ПМЦ 4343161 . ПМИД 25646463 .
- ^ «Дефицит псевдохолинэстеразы» . Медскейп . ООО «ВебМД». 15 июля 2021 г.
- ^ «Ген Энтрез: бутирилхолинэстераза BCHE» .
- ^ «Системы медицинской идентификации и лечения (MITS)» . Исполнительный офис Объединенной программы химической и биологической защиты . Армия США. Архивировано из оригинала 28 октября 2016 г. Проверено 13 августа 2014 г.
- ^ Чжэн Ф., Ян В., Ко MC, Лю Дж., Чо Х., Гао Д. и др. (сентябрь 2008 г.). «Самая эффективная кокаингидролаза, созданная путем виртуального скрининга переходных состояний» . Журнал Американского химического общества . 130 (36): 12148–12155. дои : 10.1021/ja803646t . ПМК 2646118 . ПМИД 18710224 .
- «Потенциальное новое лекарство от кокаиновой зависимости и передозировки» . ScienceDaily (пресс-релиз). 16 сентября 2008 г.
- ^ Ли Ю, Конг Q, Юэ Дж, Гоу Икс, Сюй М, У Икс (февраль 2019 г.). «Эпидермальные стволовые клетки кожи с отредактированным геномом защищают мышей от поведения, связанного с поиском кокаина, и передозировки кокаина» . Природная биомедицинская инженерия . 3 (2): 105–113. дои : 10.1038/s41551-018-0293-z . ПМК 6423967 . ПМИД 30899600 .
- ^ Харрингтон, Коннектикут, Хафид Н.А., Уотерс К.А. (июнь 2022 г.). «Бутирилхолинэстераза является потенциальным биомаркером синдрома внезапной детской смерти» . Электронная биомедицина . 80 . Детская больница в Уэстмиде, Новый Южный Уэльс, Австралия: 104041. doi : 10.1016/j.ebiom.2022.104041 . ПМК 9092508 . ПМИД 35533499 . S2CID 248645079 .
- ^ Пуополо Т., Лю С., Ма Х., Сирам Н.П. (19 апреля 2022 г.). «Ингибирующее действие каннабиноидов на активность ферментов ацетилхолинэстеразы и бутирилхолинэстеразы» . Медицинский каннабис и каннабиноиды . 5 (1): 85–94. дои : 10.1159/000524086 . ПМЦ 9149358 . ПМИД 35702400 .
- ^ Брус Б., Кошак У., Тюрк С., Пишлар А., Кокелле Н., Кос Дж. и др. (октябрь 2014 г.). «Открытие, биологическая оценка и кристаллическая структура нового наномолярного селективного ингибитора бутирилхолинэстеразы». Журнал медицинской химии . 57 (19): 8167–8179. дои : 10.1021/jm501195e . ПМИД 25226236 .
- ^ Мессерер Р., Далланоче С., Матера С., Веле С., Фламмини Л., Чиринда Б. и др. (июнь 2017 г.). «Новые бифармакофорные ингибиторы холинэстеразы со сродством к мускариновым рецепторам М 1 и М 2 » . МедХимКомм . 8 (6): 1346–1359. дои : 10.1039/c7md00149e . ПМК 6072511 . ПМИД 30108847 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Бодур Э., Кокуграс А.Н. (декабрь 2005 г.). «Влияние индол-3-уксусной кислоты на бутирилхолинэстеразу сыворотки человека и лошадей». Химико-биологические взаимодействия . 157–158 (16): 375–378. дои : 10.1016/j.cbi.2005.10.061 . ПМИД 16429500 .
- Локридж О. (октябрь 1988 г.). «Структура сывороточной холинэстеразы человека». Биоэссе . 9 (4): 125–128. дои : 10.1002/bies.950090406 . hdl : 2027.42/50189 . ПМИД 3067729 . S2CID 29779511 .
- Олдердис П.В., Гарднер Х.А., Галутира Д., Локридж О., ЛаДу Б.Н., Макэлпайн П.Дж. (октябрь 1991 г.). «Клонированный ген бутирилхолинэстеразы (BCHE) картируется на одном участке хромосомы, 3q26». Геномика . 11 (2): 452–454. дои : 10.1016/0888-7543(91)90154-7 . hdl : 2027.42/29109 . ПМИД 1769657 .
- Гоган Дж., Парк Х., Приддл Дж., Крейг И., Крейг С. (октябрь 1991 г.). «Уточнение локализации бутирилхолинэстеразы человека на хромосоме 3q26.1-q26.2 с использованием зонда, полученного ПЦР». Геномика . 11 (2): 455–458. дои : 10.1016/0888-7543(91)90155-8 . ПМИД 1769658 .
- Арпагаус М., Котт М., Вацис К.П., Бартельс К.Ф., Ла Дю Б.Н., Локридж О. (январь 1990 г.). «Структура гена бутирилхолинэстеразы человека. Доказательства единственной копии». Биохимия . 29 (1): 124–131. дои : 10.1021/bi00453a015 . ПМИД 2322535 .
- Ногейра КП, МакГуайр МС, Гразер С, Бартельс CF, Арпагаус М, Ван дер Спек А.Ф. и др. (май 1990 г.). «Идентификация мутации сдвига рамки считывания, ответственной за молчащий фенотип сывороточной холинэстеразы человека, Gly 117 (GGT----GGAG)» . Американский журнал генетики человека . 46 (5): 934–942. ПМК 1683584 . ПМИД 2339692 .
- МакГуайр MC, Ногейра CP, Бартельс CF, Лайтстоун Х, Хаджра А, Ван дер Спек AF и др. (февраль 1989 г.). «Идентификация структурной мутации, ответственной за устойчивый к дибукаину (атипичный) вариант формы сывороточной холинэстеразы человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 86 (3): 953–957. Бибкод : 1989ПНАС...86..953М . дои : 10.1073/pnas.86.3.953 . ПМК 286597 . ПМИД 2915989 .
- Проди К.А., Зевин-Сонкин Д., Гнатт А., Голдберг О., Сорек Х. (июнь 1987 г.). «Выделение и характеристика полноразмерных клонов кДНК, кодирующих холинэстеразу, из тканей плода человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 84 (11): 3555–3559. Бибкод : 1987PNAS...84.3555P . дои : 10.1073/pnas.84.11.3555 . ПМК 304913 . ПМИД 3035536 .
- Локридж О., Адкинс С., Ла Дю Б.Н. (сентябрь 1987 г.). «Расположение дисульфидных связей в последовательности сывороточной холинэстеразы человека» . Журнал биологической химии . 262 (27): 12945–12952. дои : 10.1016/S0021-9258(18)45149-6 . ПМИД 3115973 .
- Мактирнан С., Адкинс С., Шатонне А., Воган Т.А., Бартельс С.Ф., Котт М. и др. (октябрь 1987 г.). «Клон кДНК мозга для холинэстеразы человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 84 (19): 6682–6686. Бибкод : 1987PNAS...84.6682M . дои : 10.1073/pnas.84.19.6682 . ПМК 299147 . ПМИД 3477799 .
- Локридж О., Бартелс К.Ф., Воган Т.А., Вонг С.К., Нортон С.Е., Джонсон Л.Л. (январь 1987 г.). «Полная аминокислотная последовательность холинэстеразы сыворотки человека» . Журнал биологической химии . 262 (2): 549–557. дои : 10.1016/S0021-9258(19)75818-9 . ПМИД 3542989 .
- Джбило О., Тутант Дж.П., Вацис К.П., Шатонне А., Локридж О. (август 1994 г.). «Промотор и сайт начала транскрипции генов бутирилхолинэстеразы человека и кролика» . Журнал биологической химии . 269 (33): 20829–20837. дои : 10.1016/S0021-9258(17)31897-5 . ПМИД 8063698 .
- Мэттс С., Брэдли Р., Слотер Э., Браун С. (1996). «Кокаин и бутирилхолинэстераза (БХЭ): определение ферментативных параметров». Науки о жизни . 58 (13): PL257–PL261. дои : 10.1016/0024-3205(96)00065-3 . ПМИД 8622553 .
- Иида С., Киношита М., Фуджи Х., Морияма Ю., Накамура Ю., Юра Н., Мориваки К. (1996). «Мутации гена бутирилхолинэстеразы человека в семье с гипохолинэстераземией» . Человеческая мутация . 6 (4): 349–351. дои : 10.1002/humu.1380060411 . ПМИД 8680411 . S2CID 86734543 .
- Камендулис Л.М., Бжезинский М.Р., Пиндель Е.В., Босрон В.Ф., Дин Р.А. (ноябрь 1996 г.). «Метаболизм кокаина и героина катализируется одними и теми же карбоксилэстеразами печени человека». Журнал фармакологии и экспериментальной терапии . 279 (2): 713–717. ПМИД 8930175 .
- Хидака К., Иучи И., Томита М., Ватанабэ Ю., Минатогава Ю., Ивасаки К. и др. (ноябрь 1997 г.). «Генетический анализ японского пациента с дефицитом бутирилхолинэстеразы». Анналы генетики человека . 61 (Часть 6): 491–496. дои : 10.1046/j.1469-1809.1997.6160491.x . ПМИД 9543549 . S2CID 23291616 .
- Браун С.П., Слотер Э.А., Коуч Р.А., Рудник Э.М., Маклин А.М. (июль 1998 г.). «Влияние концентрации бутирилхолинэстеразы в плазме на гидролиз кокаина in vitro в плазме человека». Биофармацевтика и распределение лекарств . 19 (5): 309–314. doi : 10.1002/(SICI)1099-081X(199807)19:5<309::AID-BDD108>3.0.CO;2-9 . ПМИД 9673783 . S2CID 35577799 .
- Альтамирано CV, Локридж О (октябрь 1999 г.). «Консервативные ароматические остатки С-конца бутирилхолинэстеразы человека опосредуют ассоциацию тетрамеров». Биохимия . 38 (40): 13414–13422. дои : 10.1021/bi991475+ . ПМИД 10529218 .
- Дарвеш С., Кумар Р., Робертс С., Уолш Р., Мартин Э. (июнь 2001 г.). «Бутирилхолинэстераза-опосредованное усиление ферментативной активности трипсина». Клеточная и молекулярная нейробиология . 21 (3): 285–296. дои : 10.1023/А:1010947205224 . ПМИД 11569538 . S2CID 9861675 .
- Барта С., Сасвари-Секели М., Деваи А., Ковач Э., Стауб М., Эньеди П. (декабрь 2001 г.). «Анализ мутаций в гене холинэстеразы плазмы пациентов с длительным нервно-мышечным блоком в анамнезе во время анестезии». Молекулярная генетика и обмен веществ . 74 (4): 484–488. дои : 10.1006/mgme.2001.3251 . ПМИД 11749053 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Бутирилхолинэстераза в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
- человека Расположение генома BCHE и страница сведений о гене BCHE в браузере генома UCSC .