Un peroxydase est l'un d'un certain nombre d' enzymes qui agissent en tant que catalyseurs pour permettre une variété de processus biologiques ait lieu. Plus précisément, ils favorisent l'oxydation de divers composés en utilisant des peroxydes naturelles, en particulier l'hydrogène peroxyde (H 2 O 2), qui sont réduits, formant l'eau. Les peroxydes sont créées comme sous-produits de diverses réactions biochimiques au sein des organismes, mais peuvent causer des dommages car ils sont des agents oxydants.Peroxydases briser ces composés dans de substances inoffensives en ajoutant un atome d'hydrogène, obtenue à partir de l'autre molécule - appelée molécule donneuse - dans un (redox) la réaction de réduction-oxydation, dans lequel le peroxyde est réduit pour former de l'eau, et l'autre molécule est oxydé. Il y a un grand nombre de ces enzymes, et ils se trouvent dans les plantes et les animaux, y compris les humains.
Structure et Propriétés
Comme toutes les enzymes, les peroxydases sont très grosses molécules complexes avec des formes complexes impliquant plusieurs plis. Ils viennent dans une variété de types, dont certains peuvent utiliser une grande variété de molécules donneuses et de réduire une large gamme de peroxydes, et dont certains sont beaucoup plus spécifiques. Les enzymes ont un «site actif», qui est la partie de la molécule où la réaction a lieu. C'est peut-être dans une partie facilement accessible de la molécule, ou il peut être caché dans un pli, où il ne peut être atteint par une molécule d'exactement la bonne forme. Peroxydase de raifort (HRP) est un exemple d'une enzyme qui peut utiliser une grande variété de molécules donneuses et les peroxydes.
Rôle dans les systèmes biologiques
Un certain nombre de peroxydases sont trouvés dans les plantes, où ils peuvent aider à minimiser les dommages causés par des facteurs de stress ou d'insectes ravageurs. Lorsque les plantes sont soumises à des contraintes - comme la sécheresse ou à des températures élevées - ou aux attaques des ravageurs, ce qui tend à entraîner le rejet de réactifs oxygène espèces (ROS). Ce sont des formes de l'oxygène, ou des composés de cet élément, notamment le peroxyde d'hydrogène, dans lequel l'oxygène est très réactif, et risquent d'endommager ou de détruire des cellules. On pense que les peroxydases supprimer ROS, en aidant à prévenir les dommages.
Chez les humains et d'autres mammifères, un groupe de ces enzymes appelées glutathiones, qui contiennent l'élément sélénium , se trouvent à l'intérieur et à l'extérieur des cellules. Certaines d'entre elles catalysent les réactions impliquant H 2 O 2, tandis que d'autres utilisent des composés de peroxyde de lipides (graisses et huiles). Leur rôle principal semble être d'éliminer ces agents oxydants potentiellement nocifs. Peroxydases dans la salive permettent également de réactions d'oxydoréduction entre H 2 O 2 et de produits chimiques appelés isothiocyanates, produisant des composés qui peuvent tuer les micro-organismes potentiellement nocifs. thyroïde peroxydase rejets d'iode à partir des nutriments pour former les hormones thyroïdiennes essentiels.
Une utilisation inhabituelle de ces enzymes se produit dans un groupe d'insectes appelés coléoptères Bombardier. Ils ont une chambre contenant un mélange de peroxyde d'hydrogène et de substances chimiques appelées hydroquinones. Lorsqu'il est menacé, ils se mélangent avec ces peroxydases, qui catalysent une réaction d'oxydo-réduction dans laquelle beaucoup de chaleur est libérée, avec le liquide résultant éjecté explosive à 212 ° F (100 ° C). C'est un moyen très efficace de dissuader les prédateurs.
Utilise
L'étude des peroxydases à base de plantes, comme HRP dérivé de la racine de raifort, a favorisé les domaines de l'moléculaire biologie et l'immunohistochimie, également connu sous le nom histochimie. Dans le premier cas, le HRP est utilisé pour détecter des anticorps à la peroxydase pouvant indiquer une maladie auto-immune qui provoque des troubles de la thyroïde. Il est également utilisé pour mesurer le sérum ou l'urine des niveaux de glucose .Comme un outil de diagnostic en pathologie, HRP a la capacité de cibler et de se lier à certains biomarqueurs trouvés dans les cellules cancéreuses et provoquer une réaction tache lorsqu'il est introduit à des échantillons de biopsie. En plus d'être facilement disponible et peu coûteux à obtenir, HRP est considérée comme particulièrement utile pour ces tests en raison d'être très stable et ouvert à réagir avec une variété de molécules donneuses.
Histoire
L'enquête sur la nature de ces enzymes a été alimentée par des expériences sur la décomposition du peroxyde d'hydrogène par le baron et chimiste français Louis Jacques Thénard dans le milieu du 19e siècle. Après avoir été le premier à produire le composé dans un laboratoire, il a trouvé plus tard que la plupart des matières animales et végétales pourraient la transformer en eau et en oxygène, et que le même échantillon de matériau pourrait le faire à plusieurs reprises. C'était curieux, comme s'il s'agissait d'une simple réaction chimique entre le peroxyde et quelque chose dans la matière organique, il doit s'arrêter une fois que l'agent actif est épuisé. Cela a conduit à la découverte de catalyseurs - substances qui permettent une réaction chimique sans réellement y participer - et, plus précisément, peroxydases.
