Oxidoreductases Acting on Sulfur Group Donors
Ferredoxiner
Sulfiter
Ferredoxin-NADP-reduktas
Oxidoreduktaser
Nitratreduktaser
Organokvicksilverföreningar
Hydroximetylglutaryl-CoA-reduktaser
Nitritreduktaser
Oxidation-reduktion
Ribonukleotidreduktaser
Molybden
Svavel
Elektronspinnresonansspektrografi
NADPH-ferrihemoproteinreduktas
Tioredoxin-disulfidreduktas
FMN-reduktas
Järn-svavelproteiner
Glutationreduktas
Molekylsekvensdata
Sulfitoxidas
Sulfater
Sulfitdehydrogenas
NADP
Cytokromreduktaser
Elektrontransport
NADH, NADPH-oxidoreduktaser
Aminosyrasekvens
Heredodegenerative Disorders, Nervous System
'Oxidoreductases acting on sulfur group donors' är en grupp enzymer som katalyserar reaktioner där svavelgruppdonorer oxideras. Dessa enzymer deltas in i underklasser baserat på vilket slags svavelgruppdonor de agerar på och vilken typ av oxidation som sker.
Exempel på enzymer inom denna grupp är sulfotransferaser, som överför en svavelatom från en svaveldonator till en acceptormolekyl, och sulfatreduktaser, som reducerar svavelatomer i organiska sulfatföreningar till sulfidgrupper.
Det är värt att notera att denna definition är baserad på klassificeringen av enzymer enligt den internationella nomenklaturen för enzymer (EC-nummer), som etablerats av International Union of Biochemistry and Molecular Biology (IUBMB).
Ferredoxiner är en typ av järn-svavelprotein som deltar i elektrontransportkedjor inom cellens metabolism. De är små proteiner som innehåller två atomgrupper av järn och svavel (2Fe-2S) i sin aktiva sida, vilka kan acceptera och donera en elektron. Ferredoxiner deltar i olika biologiska processer, till exempel i fotosyntesen hos växter där de är involverade i överföringen av elektroner från fotosystem I till NADP+, som är ett viktigt steg för att skapa den reducerade formen av koenzym A (NADPH) som behövs för att producera glukos. De kan också vara involverade i näringsmetabolism, cellandning och andra metabola processer.
"Sulfite" er ein betegnelse for salter, estre og estere av svovelsyrlighet (H2SO3). Disse forbindelsene inneholder sulfongruppen (-SO3) og kan forekomme naturlig i viss mat og drikke, men de brukes også som konserveringsmiddel og antioxidant i mange fødevarer og drikke. Sulfiter er godkjent til bruk i mat- og drikkevareindustrien i flere land, men noen mennesker kan ha allergiske reaksjoner på dem. I USA må produkter som inneholder sulfiter mer en 10 ppm (parts per million) være mærket med en advarsel om å inneholde svovelholdige konserveringsmidler.
Ferredoxin-NADP-reduktas, även känd som ferredoxin:NADP+ oxidoreduktas eller FNR, är ett enzym som katalyserar omvandlingen av ferredoxin (ett järn-svavelprotein) till sin reducerade form och NADP+ till NADPH. Denna reaktion är viktig inom cellens elektrontransportkedja, särskilt i fotosyntesen hos växter, alger och cyanobakterier. FNR spelar en central roll i att reducera koldioxid till glukos under den ljusberoende fasen av fotosyntesen.
Oxidoreduktaser är ett samlingsnamn för en grupp enzymer som katalyserar o oxidations-reduktionsreaktioner, där elektroner överförs från ett ämne (donator) till ett annat (acceptor). I dessa reaktioner ändras donatorns oxidationstal medan acceptorns oxidationstal minskar. Oxidoreduktaser delas in i olika klasser baserat på de aktiva centra där elektronöverföringen sker, till exempel:
1. Oxidas (EC 1) - använder molekylär syre som acceptor
2. Dehydrogenaser (EC 1.1) - överför väteatomer mellan substrat och NAD+/NADP+ eller FAD
3. Reduktaoser (EC 1.2) - använder kemiska reduktanter som acceptorer
4. Oxidoreduktaser som överför elektroner till metalljoner (EC 1.16-1.19)
Oxidoreduktaserna är viktiga för cellens energiproduktion, metabolism och homeostas.
En nitratreduktase är ett enzym som katalyserar reduktionen av nitrat (NO3-) till nitrit (NO2-). Detta enzym förekommer naturligt i vissa bakterier, växter och djur, inklusive människan. I människokroppen är nitratreduktaser involverade i metabolismen av vissa läkemedel och kemikalier.
Det finns två huvudtyper av nitratreduktaser:
1. Den första typen, assimilatoriska nitratreduktas, hittas hos växter och bakterier som använder sig av denna process för att tillgodogöra sig kväve från miljön. Detta enzym finns i kloroplasten hos växter och reducerar nitrat till nitrit, vilket sedan kan konverteras till ammoniak och införlivas i aminosyror.
2. Den andra typen, dissimilatoriska nitratreduktas, återfinns hos vissa bakterier som använder nitrat som ett elektronacceptor under anaeroba förhållanden. Detta enzym är involverat i den process som kallas denitrifikation, där kväveoxider reduceras till gasformig kväve (N2).
Det är värt att notera att överexponering för nitratreduktaser kan vara skadligt eftersom höga nivåer av nitrit kan orsaka metemoglobinemi, en sjukdom där blodets förmåga att transportera syre minskar.
'Organokvicksilverföreningar' är en typ av kemisk förening där kvicksilver (Hg) är bundet till kol (C) i en organisk molekyl. Dessa föreningar kan vara flytande, fasta eller gasformiga och används inom olika industrier, såsom medicin, jordbruk och tillverkning av kemikalier. Exempel på organokvicksilverföreningar är metylkvicksilver (CH3Hg+) och etylkvicksilver (C2H5Hg+). Det är viktigt att notera att många organokvicksilverföreningar är mycket giftiga och kan orsaka allvarliga hälsoeffekter, även vid låga koncentrationer.
Hydroxy-3-metylglutaryl-coenzym A-reduktas (HMG-CoA-reduktas) är ett enzym som katalyserar den reaktion där HMG-CoA reduceras till mevalonat. Denna reaktion är den rate-limitierande steget i syntesen av kolesterol i kroppen.
HMG-CoA-reduktas är ett mål för statiner, en grupp läkemedel som används för att sänka kolesterolnivåer i blodet och förebygga hjärt-kärlsjukdomar. Statinerna fungerar genom att blockera aktiviteten hos HMG-CoA-reduktas, vilket minskar syntesen av kolesterol i levern.
En nitritreduktase är ett enzym som katalyserar reduktionen av nitriter till någon form av kväve, inklusive ammoniak, kvävgas eller oxiderade kväveföreningar. Det finns två huvudsakliga typer av nitritreduktaser: assimilativa och dissimilativa. Assimilativa nitritreduktaser förekommer hos växter och många mikroorganismer, där de reducerar nitrit till ammoniak som en del av processen att använda kväve i biosyntesen av aminosyror. Dismilativa nitritreduktaser förekommer hos vissa anaeroba bakterier och arkéer, där de reducerar nitrit till kvävgas som en del av den processen att oxidera organiska ämnen för energiutvinning. Det finns också en tredje typ av nitritreduktas, kallas cytochrom c-nitritreduktas, som förekommer hos vissa proteobakterier och reducerar nitrit till niter eller kvävoxider.
Oxidation-reduction, också känt som redoxreaktioner, är en process där elektroner överförs från ett molekyl eller jon till ett annat. Det består av två delprocesser: oxidation och reduction.
Oxidation definieras som förlusten av elektroner eller ökning av oxidationstallet hos ett atom eller molekyler. Reduction är motsatsen, där det finns en vinst av elektroner eller minskning av oxidationstalet hos ett atom eller molekyler.
I allmänhet är oxidationen kopplad till en ökning i oxidationsgraden och reductionen med en minskning i oxidationsgraden. Detta kan illustreras genom följande exempel:
2Na (s) + Cl2 (g) -> 2NaCl (s)
I denna reaktion är natrium (Na) oxiderat, eftersom det förlorar en elektron och bildar Na+. Chlor (Cl2) är reducerat, eftersom det vinner elektroner och bildar Cl-. Detta visar hur oxidation och reduction sker samtidigt i samma reaktion, vilket kallas en redoxreaktion.
Ribonukleotidreduktaser (RNR) er ein viktig enzym i cellene, som regulerer produksjonen av deoxyribonukleotider (dNTPs), som er nødvendige for DNA-syntese og reparasje. RNR konverterer ribonukleotider til deoxyribonukleotider ved å redukere deres hydroxylgruppe (-OH) til en hydrogen (-H) gruppe. Dette skjer i to steg, hvor det første steget involverer ossasjon av en tyrosylresid i RNR av en molekyle tungt vann (H2O2), som genererer en tyrosyl-frie radikal. I det andre steget overføres denne radikalen til substratet, ribonukleotiden, hvorved hydroxylgruppen reduceres til en hydrogen.
RNR finst i alle levande organismer og er viktig for normal cellulær vekst og deling. Feilfunksjon av RNR kan føre til genetiske skade og er assosiert med ulike sykdommer, inkludert kreft og neurodegenerative lidelser. Derfor er RNR ein viktig mål for å utvikle nye terapeutiske strategier for å behandle disse sykdommene.
Molybden är ett spårämne, det vill säga ett ämne som behövs i mycket liten mängd, för den mänskliga organismen. Det är ett metalliskt grundämne med symbolen Mo och atomnummer 42. Molybden förekommer naturligt i vissa livsmedel som till exempel grönsaker, nötter, bönor och kött.
I kroppen är molybden en viktig del av flera enzymer, bland annat xantinoxidaser och sulfitoxidaser. Dessa enzymer hjälper till att bryta ner olika substanser i kroppen och är viktiga för att skydda celler från skada.
Mangel på molybden är mycket ovanligt, eftersom det behövs i så liten mängd. Däremot kan för höga nivåer av molybden vara skadliga och orsaka symptom som diarré, huvudvärk och yrsel.
Själva grundämnet svavel (symbol: S) är inte direkt relaterat till medicin, men vissa svavelhaltiga kemiska föreningar kan ha medicinska användningsområden. Här följer en definition av en sådan svavelhaltig substans som kan användas inom medicinen:
Sulfasalazin: En läkemedelssubstans som används huvudsakligen för behandling av kronisk inflammatorisk tarmsjukdom (IBD), till exempel Crohns sjukdom och ulcerös kolit. Sulfasalazin är en kombination av två andra substanser, 5-aminosalicylsyra (5-ASA) och sulfapyridin, som tillsammans har antiinflammatoriska egenskaper. När sulfasalazin tas upp i kroppen splittras den upp till 5-ASA och sulfapyridin, där 5-ASA verkar direkt på tarmslemhinnan för att minska inflammationen.
Electron Spin Resonance Spectroscopy (ESR or EPR) er en teknisk metode i fysikken og kjemien som brukes for å studere et materiales elektronspinn. Denne teknikken er spesiell nyttig for å identifisere radikaler, defekter i faststoffer, metallioner med ufullt fylt d-skal, og andre systemer med en uendreidig antall elektroner.
I ESR spektroskopi, et magnetisk felt appliceres til et prøvemateriale plassert i en resonanskavitet. Dette fører til at elektronspinnene i materialet oppdelt seg i to separate tilstander med forskjellige energi. Elektromagnetisk stråling, vanligvis i form av mikrobølger, sendes inn i kaviteten og får noen av elektronspinnene til å endre tilstand. Denne overgangen kan detekteres og måles for å produsere et ESR-spekterum som inneholder informasjon om materialets egenskaper, inkludert størrelsen og typen av elektronspinnsystemet, samt andre parametre som avstanden mellom spinne og andre defekter i faststoffet.
ESR spektroskopi er en viktig teknisk metode innenfor flere områder av fysikk og kjemi, blant annet materialvitenskap, kjemisk syntese, biofag, geofag og astronomi.
NADPH-ferrihemoproteinreduktas, även känd som NADPH-oxidoreduktas eller NOX, är ett enzymkomplex som deltar i cellandningsprocessen (cellandning) och produktionen av reaktiva syrearter (ROS). Detta enzym finns naturligt i vissa celler, till exempel vita blodkroppar (fagocyter), och är involverat i försvaret mot infektioner genom att producera superoxidradikaler som dödar invaderande mikroorganismer.
NADPH-ferrihemoproteinreduktas katalyserar oxidering av NADPH till NADP+ och reduktion av ferrihemoproteinet (som innehåller järn i oxidationstillståndet +3) till ferrohemoproteinet (järn i oxidationstillståndet +2). Detta process ger upphov till en reaktiv syreart, superoxidradikal, som kan delta i ytterligare kemiska reaktioner och producera andra ROS.
Det finns flera isoformer av NADPH-ferrihemoproteinreduktas, varav NOX1 till NOX5 och DUOX1 till DUOX2 är de mest välstuderade. Dessa isoformer kan ha olika funktioner och distribution i kroppen.
Tioredoxin-disulfidreduktas (TDR) är ett enzym som hjälper till att reducera, eller sänka, oxidationsgraden på proteiner i celler. Det gör detta genom att överföra elektroner från NADPH till disulfidbryggor i proteinerna, vilket bryter dem ned och reducerar proteinet. TDR är viktigt för att hålla cellens reduktiva potential i balans och för att skydda cellen mot oxidativ stress. Det spelar också en roll i celldelning, signaltransduktion och andra cellulära processer.
'FMN-reduktas' (eller Flavinmononukleotid-reduktasa) är ett enzym som reducerar FMN (Flavinmononukleotid) till FAD (Flavind Adamsyra) i en reversibel reaktion. Detta enzym spelar en viktig roll inom cellers metabolism, speciellt inom redoxreaktioner där elektronöverföring sker. FMN-reduktas finns naturligt i många olika levande organismer, inklusive människor.
Iron-sulfur proteiner, eller järn-svavel-klusterproteiner, är en grupp av proteinmolekyler som innehåller ett eller flera järn-svavel-kluster. Dessa kluster består av järnatomer som är bundna till svavelatomer och kan vara i olika oxidationstillstånd, vilket gör dem användbara som kofaktorer i en rad biologiska reaktioner. De flesta järn-svavelproteinerna deltar i elektrontransportkedjor och är involverade i processer som syrereduktion, fotosyntes och nitrogenfixering. Exempel på järn-svavelproteiner inkluderar ferredoxin och rasputin.
Glutationreduktas (GR) är ett enzym som finns naturligt i levande celler och har en viktig roll i att hjälpa till att skydda cellerna mot skada. Det gör detta genom att hjälpa till att reglera nivåerna av glutation (GSH), ett antioxidativt ämne som hjälper till att neutralisera fria radikaler och andra skadliga molekyler i cellen.
Specifikt är GR ansvarigt för att reducera oxiderad glutation (GSSG) tillbaka till sin reducerade form (GSH), så att GSH kan fortsätta att agera som en effektiv antioxidant i cellen. GR använder NADPH som en kofaktor för att driva denna reaktion, och det är därför viktigt att ha tillgång till tillräckligt med NADPH för att säkerställa att GR fungerar optimalt.
GR har också visat sig spela en roll i andra cellulära processer, såsom regleringen av apoptos (programmerad celldöd) och immunresponsen. Dessutom kan nivåerna av GR vara förändrade vid vissa sjukdomstillstånd, såsom cancer, neurodegenerativa sjukdomar och åldrande.
Molekylsekvensdata (molecular sequencing data) refererer til de resultater som bliver genereret når man secvenserer DNA, RNA eller proteiner i molekylærbiologien. Det innebærer typisk en række af nukleotider (i DNA- og RNA-sekvensering) eller aminosyrer (i proteinsekvensering), der repræsenterer den specifikke sekvens af gener, genetiske varianter eller andre molekyler i et biologisk prøve.
DNA-sekvensdata kan f.eks. anvendes til at identificere genetiske varianter, undersøge evolutionæ forhold og designe PCR-primerer. RNA-sekvensdata kan bruges til at studere genudtryk, splicevarianter og andre transkriptionelle reguleringsmekanismer. Proteinsekvensdata er vigtige for at forstå proteinstruktur, funktion og interaktioner.
Molekylsekvensdata kan genereres ved hjælp af forskellige metoder, herunder Sanger-sekvensering, pyrosekvensering (454), ion torrent-teknikker, single molecule real-time (SMRT) sekvensering og nanopore-sekvensering. Hver metode har sine styrker og svagheder, og valget af metode afhænger ofte af forskningens specifikke behov og ønskede udbytte.
Sulfitoxidase är ett enzym som finns i levern och hjernan hos människor och andra däggdjur. Det har huvudsakligen en funktion att bryta ned svavelkomponenter, såsom sulfiter, i kroppen.
Sulfitoxidas är specifikt involverat i nedbrytningen av sulfiter till svaveldioxid och sulfatjoner. Detta är en viktig process eftersom höga nivåer av sulfiter kan vara skadliga för kroppen.
Ett genetiskt fel eller brist på detta enzym kan leda till en sjukdom som kallas sulfitoxidaskleros, vilket orsakar neurologiska symtom och kan vara livshotande.
'Sulfater' är ett medicinskt begrepp som refererar till en grupp enzymer som hjälper till att bryta ned (metabolisera) specifika substanser i kroppen. Dessa enzymer är involverade i sulfatering, en process där en svavelgrupp (SO42-) adderas till en molekyl.
Sulfater deltar i en rad olika biologiska processer, inklusive nedbrytningen av vissa hormoner, neurotransmittorer och giftiga substanser. Dysfunktion eller nedsatt aktivitet hos sulfater kan vara associerat med olika sjukdomstillstånd, såsom certainarvliga metaboliska störningar och neurologiska förhållanden.
Sulfitdehydrogenas er ein enzym som deltar i bortføringen av sulfiter i kroppen. Det konverterer sulfiten til svovel (IV) sulfat, som kan fjernes fra kroppen. Dette enzymet finnes naturligvis i mange levande vesen, inkludert mennesker. Det er viktig for å holde balanse i kroppens svovelforhold og å beskytte mot skadelige effekter av for høye nivåer av sulfiter.
NADP står för Nicotinamidadenindinukleotidfosfat, som är en viktig koenzym i cellens energihushållning och i flera metaboliska processer. Det förekommer i två former: NADP+ (oxiderad form) och NADPH (reducerad form). NADPH är ett starkt reduktionsmedel, vilket betyder att det kan donera elektroner till oxidationsreaktioner. Det spelar en viktig roll i biosyntes av fettsyror, kolesterol och andra biologiskt aktiva substanser, samt i neutraliseringen av toxiska ämnen som fri radikaler.
Cytochrome reduktases are a group of enzymes that play a crucial role in the electron transport chain in the mitochondria of cells. They are responsible for accepting electrons from other components of the electron transport chain and transferring them to cytochromes, which are iron-containing proteins. This process is essential for the production of ATP, which is the primary source of energy for cells.
There are several types of cytochrome reduktases, including NADH dehydrogenase, ubiquinone reductase, and cytochrome c reductase. Each type plays a specific role in the electron transport chain and helps to facilitate the flow of electrons through the system.
NADH dehydrogenase, also known as Complex I, is the first component of the electron transport chain. It accepts electrons from NADH and transfers them to ubiquinone, which is a mobile carrier that moves electrons between complexes in the electron transport chain.
Ubiquinone reductase, or Complex III, accepts electrons from ubiquinone and transfers them to cytochrome c, another mobile carrier.
Cytochrome c reductase, or Complex IV, is the last component of the electron transport chain before oxygen. It accepts electrons from cytochrome c and transfers them to oxygen, which is the final electron acceptor in the chain. This process results in the production of water and releases energy that is used to generate ATP.
Defekter i cytochrome reduktaser kan leda till mitokondriell dysfunktion och är associerade med en rad olika sjukdomar, inklusive neurodegenerativa störningar, kardiomyopati och cancer.
Elektrontransport är en biokemisk process som sker inne i celler och är en viktig del av cellandningen, eller celldygnets process. Det är en serie av redoxreaktioner där elektroner passerar mellan olika molekyler, vilket genererar energi i form av ATP (adenosintrifosfat).
I mitokondrierna, de subcellulära organellerna som är ansvariga för cellandningen, sker elektrontransporten i den så kallade elektrontransportkedjan. Denna kedja består av en serie komplexa proteiner och koenzym som sitter inbäddade i mitokondriens inre membran. Elektroner från reducerade coenzym, till exempel NADH och FADH2, passerar genom denna kedja och överförs till syre, vilket är det slutliga elektronacceptorn. Under transporten frigörs energi, som används för att pumpa protoner (H+) över mitokondriens inre membran, vilket skapar ett koncentrationsgradient. ATP-syntas, ett enzymkomplex beläget i mitokondriens inre membran, använder sedan denna gradient för att syntetisera ATP från ADP och fosfat.
I alltså är elektrontransporten en viktig process som genererar energi i celler genom en serie av redoxreaktioner där elektroner passerar mellan olika molekyler, vilket leder till skapandet av ATP.
NAD(P)H-oxidaseredukter (EC 1.6.99.x) är ett samlingsnamn för en grupp enzymer som katalyserar oxidationen av NADH eller NADPH till NAD(P)+ och reduktionen av syre till vatten, under produktionen av superoxidradikaler (O2*-). Denna reaktion är välkänd från den fagocyta utlösta respiratoriska bursprängningen hos fosolipaser C-stimulerade neutrofiler.
I människor finns det en familj av NAD(P)H-oxidaseredukter, kända som NOX/DUOX-enzymkomplexen, som inkluderar:
1. NOX1 (NADPH-oxidas 1): uttrycks i kolon, hjärta, muskler och andra vävnader.
2. NOX2 (NADPH-oxidas 2 eller gp91phox): uttrycks främst i fosolipaser C-stimulerade neutrofiler och makrofager.
3. NOX3: uttrycks huvudsakligen i innerörat.
4. NOX4 (NADPH-oxidas 4 eller NOH-1): uttrycks i flera typer av celler, inklusive njurar, hjärta, muskler och endotelceller.
5. NOX5: uttrycks i testiklar, lymfocyter, endotelceller och andra vävnader.
6. DUOX1 (Dual oxidase 1): uttrycks huvudsakligen i tarmen och sköldkörteln.
7. DUOX2 (Dual oxidase 2): uttrycks huvudsakligen i lungor, sköldkörtel och hud.
Dessa enzymer spelar viktiga roller i cellsignalering, immunförsvar, homeostas och patologiska processer som inflammation, oxidativ stress och celldöd.
En aminosyrasekvens är en rad av sammanfogade aminosyror som bildar ett protein. Varje protein har sin unika aminosyrasekvens, som bestäms av genetisk information i DNA-molekylen. Den genetiska koden specificerar exakt vilka aminosyror som ska ingå i sekvensen och i vilken ordning de ska vara placerade.
Aminosyrorna i en sekvens är sammanbundna med peptidbindningar, vilket bildar en polymer som kallas ett peptid. När antalet aminosyror i en peptid överstiger cirka 50-100 talar man istället om ett protein.
Aminosyrasekvensen innehåller information om proteinet och dess funktion, eftersom den bestämmer proteins tertiärstruktur (hur aminosyrorna är hopfogade i rymden) och kvartärstruktur (hur olika peptidkedjor är sammansatta till ett komplext protein). Dessa strukturer påverkar proteinet funktion, eftersom de avgör hur proteinet interagerar med andra molekyler i cellen.
Heredodegenerative disorders of the nervous system are a group of genetic conditions that involve progressive degeneration or loss of function in the nerves or neurons of the brain and/or spinal cord. These disorders are caused by mutations in genes that are inherited from one or both parents, and they often affect multiple members of the same family.
The symptoms and severity of heredodegenerative disorders can vary widely depending on the specific condition and the individual affected. Some common features include:
* Progressive loss of neurological function, such as muscle weakness, stiffness, or paralysis
* Sensory disturbances, such as numbness, tingling, or pain
* Cognitive decline, including problems with memory, language, and thinking skills
* Behavioral changes, such as irritability, mood swings, or personality changes
* Seizures or other neurological symptoms
Examples of heredodegenerative disorders of the nervous system include Huntington's disease, Friedreich's ataxia, spinocerebellar ataxias, and many others. These conditions are typically managed with a combination of medications, physical therapy, and supportive care to help manage symptoms and maintain quality of life. Currently, there is no cure for most heredodegenerative disorders, but ongoing research offers hope for the development of new treatments and therapies in the future.