ALOX12B

إنزيم أراشيدونات 12-ليب أوكسيجيناز، من النوع 12R ، والمعروف أيضًا باسم ALOX12B و 12 R- LOX وأراشيدونات ليب أوكسيجيناز 3 ، هو إنزيم من نوع الليب أوكسيجيناز يتكون من 701 حمض أميني، ويُشفّر بواسطة جين ALOX12B . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] يقع هذا الجين على الكروموسوم 17 في الموضع 13.1، حيث يشكل مجموعة جينية مع إنزيمين آخرين من نوع الليب أوكسيجيناز، هما ALOXE3 و ALOX15B . [ 8 ] من بين إنزيمات الليب أوكسيجيناز البشرية، يُعد ALOX12B الأكثر تشابهًا (54% تطابق) في تسلسل الأحماض الأمينية مع ALOXE3. [ 9 ]

نشاط

يقوم إنزيم ALOX12B بأكسدة حمض الأراكيدونيك بإضافة الأكسجين الجزيئي (O₂ ) على شكل مجموعة هيدروبروكسيل (HO₂ ) إلى ذرة الكربون رقم 12، مُكَوِّنًا بذلك حمض 12( R )-هيدروبروكسي-5 Z ،8Z ، 10E ، 14Z- إيكوساتيتراينويك (المعروف أيضًا باسم 12( R )-HpETE أو 12R - HpETE). [ 6 ] [ 7 ] عند تكوّنه في الخلايا، يُمكن اختزال 12R-HpETE بسرعة إلى نظيره الهيدروكسيلي (OH)، وهو حمض 12( R )-هيدروكسي-5' Z ،8Z ، 10E ، 14Z- إيكوساتيتراينويك (المعروف أيضًا باسم 12( R )-HETE أو 12R - HETE)، بواسطة إنزيمات البيروكسيداز المنتشرة في كل مكان. هذه التفاعلات الأيضية المتسلسلة هي:

حمض الأراكيدونيك + O 2{\displaystyle \rightleftharpoons }12R - HpETE → 12R - HETE

يستطيع إنزيم ALOX12B أيضاً استقلاب حمض اللينوليك الحر إلى حمض 9( R )-هيدروبيروكسي-10(E)،12(Z)-أوكتاديكادينويك (9R - HpODE)، والذي يتحول بدوره بسرعة إلى مشتق الهيدروكسيل الخاص به، حمض 9-هيدروكسي أوكتاديكادينويك (9R - HODE). [ 10 ]

حمض اللينوليك + O 2{\displaystyle \rightleftharpoons }9 R -HpODE → 9 R -HODE

يمتلك المتصاوغ الفراغي S من 9R - HODE، وهو 9S - HODE، مجموعة من الأنشطة البيولوجية المرتبطة بالإجهاد التأكسدي وإدراك الألم (انظر حمض 9-هيدروكسي أوكتاديكادينويك ). من المعروف، أو من المرجح، أن 9R - HODE يمتلك بعضًا من هذه الأنشطة على الأقل. على سبيل المثال، يُساهم 9R - HODE، على غرار 9S - HODE، في إدراك الألم الحاد والمزمن الناجم عن الحرارة والأشعة فوق البنفسجية والالتهاب في جلد القوارض (انظر حمض 9-هيدروكسي أوكتاديكادينويك#9-HODE كوسيط لإدراك الألم ). مع ذلك، لا يبدو أن إنتاج مستقلبات حمض اللينوليك هذه هو الوظيفة الأساسية لإنزيم ALOX12B؛ إذ يبدو أن وظيفته الأساسية هي استقلاب حمض اللينوليك غير الحر، بل المُؤَسْتَر إلى إسترات معينة.

النشاط الرئيسي المقترح لـ ALOX12B

يستهدف إنزيم ALOX12B حمض اللينوليك (LA). يُعد حمض اللينوليك أكثر الأحماض الدهنية وفرةً في بشرة الجلد ، حيث يوجد بشكل رئيسي مرتبطًا بمجموعة الهيدروكسيل أوميغا في الأحماض الدهنية طويلة السلسلة جدًا (VLCFAs) المرتبطة برابطة أميدية ، وذلك ضمن فئة فريدة من السيراميدات تُسمى إسترات أوميغا-هيدروكسي أسيل- سفينغوزين (EOS). يُعتبر EOS مكونًا وسيطًا في مسار أيضي متعدد الخطوات مُقترح، ينقل الأحماض الدهنية طويلة السلسلة جدًا إلى الغلاف الدهني القرني في الطبقة القرنية من الجلد . يُعد وجود هذه الأحماض الدهنية طويلة السلسلة جدًا، الشبيهة بالشمع والكارهة للماء، ضروريًا للحفاظ على سلامة الجلد ووظيفته كحاجز مائي (انظر: ميكروبيوم الرئة# دور الحاجز الظهاري ). [ 11 ] يقوم إنزيم ALOX12B باستقلاب حمض اللينوليك الموجود في EOS إلى مشتق 9-هيدروكسي بيروكسي الخاص به. يقوم إنزيم ALOXE3 بتحويل هذا المشتق إلى ثلاثة منتجات: أ) 9R ،10R- ترانس - إيبوكسيد ، 13 R- هيدروكسي-10 E- حمض الأوكتاديسينويك، ب) 9-كيتو-10 E ، 12Z- حمض الأوكتاديكادينويك، ج) 9R ،10R- ترانس -إيبوكسي-13 - كيتو-11 E- حمض الأوكتاديسينويك. [ 11 ] تُشير هذه المنتجات المؤكسدة بواسطة ALOX12B إلى تحلل (أي إزالة) المنتجات المؤكسدة من EOS؛ مما يسمح لمسار الأيض متعدد الخطوات بالاستمرار في توصيل الأحماض الدهنية طويلة السلسلة جدًا (VLCFAs) إلى الغلاف الدهني المتقرن في الطبقة القرنية من الجلد. [ 11 ] [ 12 ]

توزيع الأنسجة

تم الكشف عن بروتين ALOX12B في البشر، وهو نفس البروتين الذي يُعبر عنه في الأنسجة التي يُعبر فيها عن ALOXE3 وALOX15B، أي في الطبقات العليا من الجلد واللسان واللوزتين. [ 8 ] كما تم الكشف عن الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) الخاص به في أنسجة إضافية مثل الرئة والخصية والغدة الكظرية والمبيض والبروستاتا والجلد، مع مستويات أقل وفرة في الغدد اللعابية والغدة الدرقية والبنكرياس والدماغ وخلايا الدم البيضاء. [ 8 ]

الأهمية السريرية

وذمة حمراء خلقية تشبه السمك

يؤدي حذف جيني Alox12b أو AloxE2 في الفئران إلى مرض جلدي متقشر خلقي يتميز بانخفاض كبير في وظيفة حاجز الماء في الجلد، وهو مشابه في جوانب أخرى لمرض السماك الخلقي غير الفقاعي المتنحي المرتبط بالصبغي الجسدي (ARCI) لدى البشر. ترتبط طفرات في العديد من الجينات التي تشفر البروتينات، بما في ذلك ALOX12B وALOXE3، والتي تقوم بالخطوات التي تجلب الأحماض الدهنية طويلة السلسلة جدًا (VLCFA) ثم تربطها بالطبقة القرنية، بمرض السماك الخلقي غير الفقاعي المرتبط بالصبغي الجسدي (ARCI). يشير مصطلح ARCI إلى السماك الخلقي غير المتلازمي (أي غير المرتبط بعلامات أو أعراض أخرى)، بما في ذلك السماك من نوع هارليكوين ، والسماك الصفائحي ، والسماك الخلقي غير الفقاعي المرتبط بالصبغي الجسدي . [ 11 ] يبلغ معدل الإصابة بمرض السماك الخلقي غير الفقاعي المرتبط بالصبغي الجسدي (ARCI) حوالي 1/200,000 في سكان أوروبا وأمريكا الشمالية. تُشكل 40 طفرة مختلفة في جين ALOX12B و13 طفرة مختلفة في جين ALOXE3 ما مجموعه حوالي 10% من حالات ARCI؛ وتؤدي هذه الطفرات بشكل موحد إلى فقدان كامل لوظيفة ALOX12B أو ALOXE3 (انظر الطفرات ). [ 11 ]

أمراض الجلد التكاثرية

في الصدفية وغيرها من الأمراض الجلدية التكاثرية، مثل الحمامى الجلدية الكامنة وراء سرطان الرئة، واللمفوما الجلدية للخلايا التائية ، وردود الفعل الدوائية، وفي الذئبة القرصية ، والتهاب الجلد الدهني ، والذئبة الحمامية الجلدية تحت الحادة ، والفقاع الورقي ، ترتفع مستويات mRNA لـ ALOX12B و12 R -HETE في الجلد بشكل كبير. [ 8 ] ولا يزال من غير الواضح ما إذا كانت هذه الزيادات تساهم في المرض، على سبيل المثال، عن طريق تحفيز 12R - HETE للالتهاب، أو أنها في المقام الأول نتيجة لتكاثر خلايا الجلد. [ 11 ]

تكوين الأجنة

يُشابه التعبير عن mRNA الخاص بـ Alox12b و Aloxe3 في الفئران، ويُقترح أنه أساسي لتطور الجلد في تكوين الأجنة لدى الفئران ؛ وقد يكون للجينات البشرية المتماثلة لهذه الجينات، أي ALOX12B و ALOXE3، دور مماثل لدى البشر. [ 11 ]

نقص الأحماض الدهنية الأساسية

يؤدي النقص الغذائي الحاد في الأحماض الدهنية أوميغا 6 غير المشبعة إلى متلازمة نقص الأحماض الدهنية الأساسية ، والتي تتميز بتقشر الجلد وفقدان الماء المفرط. في البشر والنماذج الحيوانية، يمكن عكس هذه المتلازمة تمامًا بتناول أحماض أوميغا 6 الدهنية، وخاصة حمض اللينوليك. [ 13 ] يُقترح أن هذا المرض الناتج عن النقص يشبه مرض احمرار الجلد الخلقي (الورم السماكي) وله أساس مشابه؛ أي أنه يعود جزئيًا على الأقل إلى نقص حمض اللينوليك، وبالتالي إلى خلل في توصيل الأحماض الدهنية طويلة السلسلة جدًا (VLCFA) إلى الطبقة القرنية عبر الحمض الدهني. [ 11 ]

مراجع

  1. 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000179477 Ensembl ، مايو 2017
  2. 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000032807 Ensembl ، مايو 2017
  3. "مرجع PubMed البشري:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  4. "مرجع PubMed للفأر:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
  5. "Entrez Gene: ALOX12B arachidonate 12-lipoxygenase, 12R type" .
  6. 1 2 بوغلين، دبليو إي، وكيم، آر بي، وبراش، إيه آر (يونيو 1998). "إنزيم 12R-ليب أوكسيجيناز في جلد الإنسان: دليل آلي، واستنساخ جزيئي، وتعبير جيني" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 95 (12): 6744-9 . Bibcode : 1998PNAS...95.6744B . doi : 10.1073/pnas.95.12.6744 . PMC 22619. PMID 9618483 .  
  7. 1 2 صن د، ماكدونيل م، تشين إكس إس، لاكيس إم إم، لي إتش، إسحاق إس إن، إلسيا إس إتش، باتيل بي آي، فونك سي دي (ديسمبر 1998). "إنزيم 12(R)-ليب أوكسيجيناز البشري ونظيره في الفأر. الاستنساخ الجزيئي، والتعبير الجيني، وتحديد موقع الجين على الكروموسوم" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 273 (50): 33540-33547 . doi : 10.1074/jbc.273.50.33540 . PMID 9837935 . 
  8. 1 2 3 4 شنايدر سي، براش إيه آر (أغسطس 2002). "تكوين الهيدروبروكسيدات ذات التكوين R المحفز بواسطة الليبوكسيجيناز". البروستاجلاندينات ووسائط الدهون الأخرى . 68-69 : 291-301 . doi : 10.1016/s0090-6980(02)00041-2 . PMID 12432924 . 
  9. بوتشينسكي، إم دبليو، دوملاو، دي إس، دينيس، إي إيه (يونيو 2009). "سلسلة المراجعات الموضوعية: علم البروتينات. تحليل متكامل لعلم الجينوم والبروتيوميات لبيولوجيا الإيكوزانويد" . مجلة أبحاث الدهون . 50 (6): 1015-1038 . doi : 10.1194/jlr.R900004-JLR200 . PMC 2681385. PMID 19244215 .  
  10. مونوز-غارسيا أ، توماس سي بي، كيني دي إس، تشنغ واي، براش إيه آر (مارس 2014). " أهمية مسار الليبوكسيجيناز-هيبوكسيلين في الحاجز الجلدي للثدييات" . بيوشيميكا إت بيوفيزيكا أكتا (BBA) - البيولوجيا الجزيئية والخلوية للدهون . 1841 (3): 401-408 . doi : 10.1016/j.bbalip.2013.08.020 . PMC 4116325. PMID 24021977 .  
  11. 1 2 3 4 5 6 7 8 كريج ب، فورستنبرجر ج (مارس 2014). "دور الليبوكسيجيناز في البشرة". بيوشيميكا إت بيوفيزيكا أكتا (BBA) - البيولوجيا الجزيئية والخلوية للدهون . 1841 (3): 390-400 . doi : 10.1016/j.bbalip.2013.08.005 . PMID 23954555 . 
  12. كون هـ، بانثيا س، فان لاين ك (أبريل 2015). "إنزيمات الليبوكسيجيناز في الثدييات وأهميتها البيولوجية" . مجلة بيوشيميكا وبيوفيزيكا أكتا (BBA) - البيولوجيا الجزيئية والخلوية للدهون . 1851 ( 4): 308-330 . doi : 10.1016/j.bbalip.2014.10.002 . PMC 4370320. PMID 25316652 .  
  13. سبيكتور ، أ. أ.، وكيم، هـ. ي. (يناير 2015). "اكتشاف الأحماض الدهنية الأساسية" . مجلة أبحاث الدهون . 56 (1): 11-21 . doi : 10.1194/jlr.R055095 . PMC 4274059. PMID 25339684 .  

للمزيد من القراءة

  • يو زد، شنايدر سي، بوغلين دبليو إي، براش إيه آر (يونيو 2007). "منتجات الليبوكسيجيناز البشرية لمسار الهيبوكسيلين تُنشّط بشكل انتقائي مستقبل PPARalpha النووي". ليبيدز . 42 ( 6): 491-497 . doi : 10.1007/s11745-007-3054-4 . PMID 17436029. S2CID 4012229 .  
  • ليسوير إف، بوادجار بي، لوفيفر سي، جوبارد إف، أوديبير إس، لخضر إتش، مارتن إل، تاديني جي، كارادومان إيه، إمري إس، ساكر إس، لاثروب إم، فيشر جيه (أبريل 2007). "طفرات جديدة في جين ALOX12B لدى مرضى مصابين بداء السماك الخلقي المتنحي، ودليل على عدم التجانس الجيني على الكروموسوم 17p13" (ملف PDF) . مجلة الأمراض الجلدية الاستقصائية . 127 (4): 829-834 . doi : 10.1038/sj.jid.5700640 . PMID 17139268. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) في 6 يونيو 2024. 
  • يو زد، شنايدر سي، بوغلين دبليو إي، براش إيه آر (يناير 2005). "الطفرات المرتبطة بالشكل الخلقي لداء السماك (NCIE) تُعطّل إنزيمات الليبوكسيجيناز 12R-LOX وeLOX3 في البشرة". مجلة بيوشيميكا وبيوفيزيكا أكتا (BBA) - البيولوجيا الجزيئية والخلوية للدهون . 1686 (3): 238-247 . doi : 10.1016/j.bbalip.2004.10.007 . PMID 15629692 . 
  • ماكدونيل إم، لي إتش، فونك سي دي (2002). "توصيف إنزيمات الليبوكسيجيناز 12(S) و12(R) في البشرة". الإيكوزانويدات والدهون النشطة بيولوجيًا الأخرى في السرطان والالتهاب والإصابة الإشعاعية، 5. التقدم في الطب التجريبي وعلم الأحياء. المجلد  507. الصفحات 147-153 . doi : 10.1007/978-1-4615-0193-0_23 . ISBN  978-1-4613-4960-0PMID 12664578 
  • شنايدر سي، كيني دي إس، بوغلين دبليو إي، براش إيه آر (فبراير 2001). "الكشف عن إنزيم 12R-ليب أوكسيجيناز وتحديد موقعه الخلوي في لوزتي الإنسان". مجلة أرشيف الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية . 386 (2): 268-274 . doi : 10.1006/abbi.2000.2217 . PMID 11368351 . 
  • كريج، ب.، ماركس، ف.، فورستنبرجر، ج. (مايو 2001). "مجموعة جينية تُشفّر إنزيمات الليبوكسيجيناز من نوع البشرة البشرية على الكروموسوم 17p13.1: الاستنساخ، والتحديد الفيزيائي، والتعبير الجيني". علم الجينوم . 73 (3): 323-330 . doi : 10.1006/geno.2001.6519 . PMID 11350124 . 
  • تانغ ك، فينلي آر إل، ني دي، هون كيه في (مارس 2000). "تحديد تفاعل 12-ليب أوكسيجيناز مع البروتينات الخلوية باستخدام فحص التفاعل الثنائي في الخميرة". الكيمياء الحيوية . 39 (12): 3185-91 . doi : 10.1021/bi992664v . PMID 10727209 . 
  • بوغلين، دبليو إي، وكيم، آر بي، وبراش، إيه آر (يونيو 1998). "إنزيم 12R-ليب أوكسيجيناز في جلد الإنسان: أدلة آلية، واستنساخ جزيئي، وتعبير جيني" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 95 (12): 6744-6749 . Bibcode : 1998PNAS...95.6744B . doi : 10.1073/pnas.95.12.6744 . PMC 22619. PMID 9618483 .