Моноаминоксидаза

Моноаминоксидаза (МАО, FAD-зависимая аминоксидаза[1]) — фермент, осуществляющий катаболизм моноаминов посредством их окислительного дезаминирования по схеме: R-CH2-NR'R'' + O2 + H2O → R-CHO + NHR'R'' + H2O2 (в этой схеме R' = H либо CH3, R'' = H либо CH3)[1][2]. МАО метаболизирует как эндогенные моноамины — нейромедиаторы и гормоны, так и экзогенные — попадающие в организм с пищей или в лекарствах и психоактивных веществах (ПАВ). Таким образом, этот фермент играет важную роль в поддержании постоянных концентраций эндогенных моноаминов в тканях, что особенно важно для нервной ткани, а также ограничивает их поступление в организм с пищей и участвует в метаболизме опасных биологически активных веществ, структурно сходных с эндогенными моноаминами.

Запрос «МАО» перенаправляется сюда; см. также другие значения.
Моноаминоксидаза A
Обозначения
Символы MAOA
Entrez Gene 4128
HGNC 6833
OMIM 309850
RefSeq NM_000240
UniProt P21397
Другие данные
Шифр КФ 1.4.3.4
Локус X-хр. , Xp11 .4-p11.3
Информация в Викиданных ?
Моноаминоксидаза Б
Обозначения
Символы MAOB
Entrez Gene 4129
HGNC 6834
OMIM 309860
RefSeq NM_000898
UniProt P27338
Другие данные
Шифр КФ 1.4.3.4
Локус X-хр. , Xp11 .4-p11.3
Информация в Викиданных ?

Вещества, способные подвергаться окислительному дезаминированию с участием МАО, называются субстратами МАО.

Существует два типа моноаминоксидаз: МАО-А и МАО-Б. По своему строению эти белки сходны между собой, их аминокислотные последовательности совпадают примерно на 70 %. В то же время эти два фермента различаются по своим функциям. Субстратами для МАО-А являются адреналин, норадреналин, серотонин, гистамин, а также многие фенилэтиламиновые и триптаминовые ПАВ. Субстратами МАО-Б являются фенилэтиламин и дофамин.

Оба типа моноаминоксидаз находятся во внешней мембране митохондрий многих клеток организма. МАО-А локализована главным образом в клетках печени, желудочно-кишечном тракте и плаценте. МАО-Б присутствует в тромбоцитах. Оба типа в большом количестве могут быть найдены в нервной ткани: в нейронах и астроглии.

В головном мозге млекопитающих активность и содержание МАО-Б увеличиваются в процессе старения; при этом активность МАО-А не меняется или меняется незначительно[3]. Увеличение активности МАО при старении также характерно для шишковидной железы, продуцирующей мелатонин[2].

Следует различать МАО и семикарбазидчувствительные аминоксидазы (FAD-независимые аминоксидазы); у ферментов обеих групп есть общие субстраты, но эти ферменты чувствительны к разным ингибиторам[4].

Ингибиторы МАО

Основная статья: Ингибиторы моноаминоксидазы

Производные 2-пропиниламина являются специфическими ингибиторами отдельных изоферментов МАО в определенных диапазонах концентраций. Так, хлоргилин в низких концентрациях избирательно тормозит активность МАО-А, а при увеличении концентрации инактивирует также и МАО-В. Селегилин инактивирует МАО-В в низких концентрациях. При повышении концентрации также ингибируется МАО-А[2].

Трибулин - эндогенный ингибитор МАО (правильнее - совокупность ингибиторов МАО)[5]. Содержание трибулина в моче увеличивается при различных состояниях тревоги и стресса. В экспериментах на животных установлено, что введение бензодиазепинов ослабляет вызываемое стрессом увеличение содержания трибулина в моче[5]. Компоненты трибулина - изатин, 4-гидроксифенилэтанол, эфиры индолуксусной и 4-оксифенилуксусной кислот[5][6].

Методы определения активности МАО

Простыми методами определения активности МАО являются спектрофотометрические методы[7][8][9]. Метод, основанный на измерении при 360 нм убыли кинурамина при его окислении моноаминоксидазой, позволяет непрерывно регистрировать скорость реакции[8]. Непрерывно измерять скорость моноаминоксидазной реакции можно по увеличению концентрации продуктов окисления моноаминов[7][9]. При окислении кинурамина образуется 4-гидроксихинолин[8], концентрацию которого измеряют при длине волны 327 нм[9]. При использовании бензиламина как субстрата окисления измеряют прирост концентрации продукта реакции, бензальдегида, сильно поглощающего при 250 нм[7][2].

МАО и склонность к антисоциальному поведению

Проведенное в Новой Зеландии исследование показало, что среди мальчиков, подвергавшихся жестокому обращению в семье, носители формы гена, обеспечивающего более высокую активность фермента МАОА в организме, были менее склонны к асоциальным поступкам, чем носители другой формы гена - низкоактивной. Среди детей, выросших в благополучных семьях, связи между асоциальными наклонностями и геном МАОА не было. Т.е. лица с определенными генетическими особенностями оказались менее уязвимыми для жестокого обращения с ними родителей. Это исследование заставило ученых задуматься о том, правомерно ли вообще говорить о наследственной предрасположенности (склонности) к асоциальному поведению. Возможно, более точным было бы понятие генетически обусловленной уязвимости (незащищенности) некоторых детей по отношению к неблагоприятным, травмирующим событиям.[10][11]

Активность гена МАО-А зависит от тандемных повторов с переменным числом участков (variable number tandem repeat) uVNTR и dVNTR. Так, исследование in vitro, показывает различия промоторной активности гена моноаминооксидазы в зависимости от вариантов uVNTR.[12]В клеточных культурах человека уровень промоторной активности для uVNTR содержащей два тандемных повтора (2R) был значительно ниже, чем в культуре, содержащей три (3R) и четыре (4R) повтора. [13] Аллели dVNTR могут играть даже большую роль, чем uVNTR в экспрессии МАОА; эксперименты in vitro показали, что уровни мРНК MAO-A значительно снижаются при делеции участка dVNTR, но не uVNTR.[14]

Примечания
  1. Berry M. D., Juorio A. V., Paterson I. A. The functional role of monoamine oxidases A and B in the mammalian central nervous system. (англ.) // Progress in neurobiology. — 1994. — Vol. 42, no. 3. — P. 375—391. — PMID 8058968.
  2. Разыграев А.В., Таборская К.И., Воловик К.Ю., Бунина А.А., Петросян М.А. Активность моноаминоксидазы в шишковидной железе крыс: сравнение со структурами мозга, возрастные изменения // Успехи геронтологии. 2015. Т. 28. № 4. С. 674-680.
  3. Nicotra A., Pierucci F., Parvez H., Senatori O. Monoamine oxidase expression during development and aging. (англ.) // Neurotoxicology. — 2004. — Vol. 25, no. 1-2. — P. 155—165. — doi:10.1016/S0161-813X(03)00095-0. — PMID 14697890.
  4. Uçar, G. Semicarbazide-sensitive amine oxidase: biochemical and physiological properties Архивная копия от 5 июня 2016 на Wayback Machine // Turk. J. Biochem. 2004. Vol. 29. №3. P. 247-254.
  5. Медведев А.Е. Трибулин - эндогенный ингибитор моноаминоксидаз: (посвящение Мертону Сандлеру) // Вопросы медицинской химии (Биомедицинская химия). 1996. Т. 42, №2, с. 95-103. http://pbmc.ibmc.msk.ru/index.php/ru/article/PBMC-1996-42-2-95-ru Архивная копия от 31 мая 2016 на Wayback Machine
  6. Трибулин А - новый эндогенный ингибитор моноаминоксидазы из мозга: очистка, идентификация структуры и путей метаболизма - Поиск по проектам и заявкам - Конкурсы - Портал РФФИ
  7. Celia White Tabor, Herbert Tabor, Sanford M. Rosenthal. Purification of Amine Oxidase from Beef Plasma (англ.) // Journal of Biological Chemistry. — 1954-06-01. — Vol. 208, iss. 2. — P. 645–662. — ISSN 0021-9258. — PMID 13174575.
  8. http://www.jbc.org/content/235/4/1160.full.pdf
  9. Разыграев, А. В., Арутюнян, А. В. Спектрофотометрический метод определения моноаминоксидазной активности в микроструктурах головного мозга крыс, основанный на реакции окисления кинурамина // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 3. Биология. — 2006-01-01. — Вып. 3. — ISSN 1025-8604.
  10. Влияние генетической наследственности на поведение http://www.7ya.ru/article/Vliyanie-geneticheskoj-nasledstvennosti-na-povedenie/
  11. Sjöberg R. L., Ducci F., Barr C. S., Newman T. K., Dell'osso L., Virkkunen M., Goldman D. A non-additive interaction of a functional MAO-A VNTR and testosterone predicts antisocial behavior. (англ.) // Neuropsychopharmacology : official publication of the American College of Neuropsychopharmacology. — 2008. — Vol. 33, no. 2. — P. 425—430. — doi:10.1038/sj.npp.1301417. — PMID 17429405.
  12. H. Brunner, M Nelen, X. Breakefield, H. Ropers, B. van Oost. Abnormal behavior associated with a point mutation in the structural gene for monoamine oxidase A (англ.) // Science. — 1993-10-22. — Vol. 262, iss. 5133. — P. 578–580. — ISSN 1095-9203 0036-8075, 1095-9203. — doi:10.1126/science.8211186.
  13. Guang Guo, Xiao-Ming Ou, Michael Roettger, Jean C Shih. The VNTR 2 repeat in MAOA and delinquent behavior in adolescence and young adulthood: associations and MAOA promoter activity (англ.) // European Journal of Human Genetics. — 2008-05. — Vol. 16, iss. 5. — P. 626–634. — ISSN 1476-5438 1018-4813, 1476-5438. — doi:10.1038/sj.ejhg.5201999.
  14. Maurizio Manca, Veridiana Pessoa, Ana Illera Lopez, Patrick T. Harrison, Fabio Miyajima. The Regulation of Monoamine Oxidase A Gene Expression by Distinct Variable Number Tandem Repeats (англ.) // Journal of Molecular Neuroscience. — 2018-03. — Vol. 64, iss. 3. — P. 459–470. — ISSN 1559-1166 0895-8696, 1559-1166. — doi:10.1007/s12031-018-1044-z.

Ссылки

См. также
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.