ПЕРОКСИДАЗЫ

Пероксидазы — группа окислительно-восстановительных ферментов (КФ 1.11.1.1 — 1.11.1.10), использующих в качестве акцептора электронов перекись водорода (H₂O₂); катализируют реакцию:

Биологическое значение Пероксидаз определяется их участием в окислении различных субстратов на мембранах митохондрий и микросом. Основными биологическими субстратами растительных Пероксидаз являются полифенолы (см.). Катализируя окисление полифенолов при участии H₂O₂, П. принимают участие в процессе дыхания растительной клетки. У животных и человека П. также принимают участие в ряде окислительных процессов, протекающих в тканях. Так, П. в присутствии H₂O₂ катализируют окисление адреналина, гистамина, жирных к-т, нуклеотидов, йодида. Образующийся в результате пероксидазного окисления йодид-иона йод используется в процессе синтеза гормона щитовидной железы — тироксина. П. щитовидной железы, кроме окисления йодида, катализирует также ковалентное связывание дийодотирозиновых остатков, приводящее к образованию тироксина. Лакто-пероксидаза и П. лейкоцитов катализируют перекисное окисление липидов в присутствии H₂O₂ и 1~. Предполагают, что такие системы придают антимикробную активность молоку, слюне и полиморфно-ядерным лейкоцитам. Степень активности П. в лейкоцитах служит дополнительным тестом при диагностике острого миелобластного лейкоза. П. слюны играют определенную роль в патогенезе пародонтоза. Определение активности П. в слюне используют в качестве вспомогательного теста при диагностике пародонтоза и для контроля эффективности его терапии.

В тканях животных содержится активная глутатионпероксидаза. В печени с действием этого фермента связано разрушение H₂O₂, которая образуется в результате деятельности различных оксидаз. Реакция, катализируемая глутатионпероксидазой, связана с окислением глюкозо-6-фосфата и одновременным восстановлением окисленного глутатиона, образующегося при восстановлении H₂O₂ в пероксидазной реакции. Описано окисление восстановленной формы пиридиновых нуклеотидов системой O₂—Mn²⁺—Пероксидаза.

Пероксидазы используют для клинико-биохимического анализа в качестве одного из компонентов реакционной смеси при определении содержания глюкозы в биологических жидкостях глюкозооксидазным методом (см. Городецкого методы).

Пероксидазная реакция была открыта в 1855 г. Шенбейном (Ch. F. Schonbein), а название этой группы ферментов «пероксидазы» предложил в 1898 г. Линоссье (М. Linossier).

П. широко распространены в животном и растительном мире. В больших количествах они содержатся в корнях хрена и турнепса, в млечном соке фигового дерева. У животных П. присутствуют в молоке, печени, слизистой оболочке кишок, слюнных железах, лейкоцитах, эритроцитах.

Физ.-хим. и биол. свойства Пероксидаз наиболее детально изучены на примере пероксидазы из корней хрена, которая в 1941 г. была получена X. Теореллем в кристаллическом виде.

П. представляют собой гемопротеиды с мол. весом (массой) от 40 000 до 100 000. Была показана возможность обратимого отделения апофермента от простетической группы, которая является протогематином. Добавление чистого протогематина к апоферменту П. вызывало почти полное восстановление активности фермента. Установлено, что в процессе пероксидазной реакции окисляемый субстрат присоединяется непосредственно к атому железа простетической группы фермента. Пероксидазной активностью (хотя и относительно слабой) обладает и гемоглобин; это его свойство используют для экспресс-определения присутствия крови или гемоглобина, напр, в моче, а также идентификации следов крови в суд.-мед. практике.

Р-ры чистой П. имеют характерные максимумы поглощения в видимой области спектра при 645, 583, 548 и 498 нм.

Пероксидазы проявляют высокую специфичность к перекисной группировке и во многих случаях мало специфичны по отношению к донору водорода (за исключением бактериальных П. и пероксидазы из земляного ореха). В отсутствие донора водорода (окисляемого субстрата) П. образуют комплексы с H₂O₂, что сопровождается изменением спектра поглощения фермента. П. образуют с H₂O₂ четыре типа комплексов, легко обнаруживаемых спектрофотометрически (см. Спектрофотометрия). Комплекс I образуется сразу же при добавлении H₂O₂ к ферменту и представляет собой нестойкое соединение зеленого цвета, к-рое обычно быстро превращается в комплекс II светло-красного цвета. При избытке H₂O₂ образуются комплексы III и IV — соединения темно-красного цвета. Эти комплексы каталитически неактивны, их образование приводит к генактивации фермента.

П. относительно термостабильны. В низких концентрациях их ингибируют так наз. дыхательные яды (цианид, азид, сульфид), связывающие железо в геминовых группах П., а также гидроксиламин, тиомочевина, окись азота.

Активность Пероксидаз можно определять по количеству пирогаллола (см.), окисленного H₂O₂ в присутствии фермента. Продукт окисления пирогаллола пурпурогаллин экстрагируют после осаждения белка из инкубационной смеси эфиром и определяют фотометрически. Об активности П. судят по рассчитанному количеству пурпурогаллина (пур-нурогаллиновое число), образуемого при действии 1 мг сухого ферментного препарата в течение 5 мин. при 20° из 5 г пирогаллола, растворенного в 2 л воды, содержащей 10 мл 0,5% р-ра H₂O₂.

Библиография: Барабаш Р. Д. и др. Роль пероксидазы в патогенезе пародонтоза, Вопр. мед. хим., т. 25, № 3, с. 333, 1979; Диксон М. и Уэбб Э. Ферменты, пер. с англ., с. 96 и др., М., 1966; Номенклатура ферментов, пер. с англ., под ред. А. Е. Браунштейна, с. 75, М., 1979.

И. В. Веревкина.