Serbest radikal. yörüngelerinde) eşleşmemiş tek. gösteren, nötr ya da iyonize tüm atom veya moleküllere denir.

Transkript

1 Superoxide Dismutase Hazırlayanlar: Funda İLHAN ( ) Ebru KORKMAZ ( ) Mehtap BİRKAN ( ) Nihan BAŞARAN ( ) Prof. Dr. Figen ERKOÇ Gazi Eğitim Fakültesi GAZİ İ ÜNİVERSİTESİİ İ İ

2 SÜPEROKSİD DİSMUTAZ(SOD) Canlıda çeşitli metabolik olaylar sonucu ROS adı verilen bazı reaktif oksijen bileşikleri oluşur. Bunlar superoksid kidradikali (O. - 2 ) ve hidrojen peroksid dir. ROS un hücreye zehirli etkisi vardır. Oksijeni metabolize eden bütün hücrelerde bulunan SOD süperoksid in hidrojen perokside dönüşümünü katalizler. Redükte glutatyon (GSH) ve katalaz enzimi ile birlikte çalışır. ş

3 Serbest radikal Dış orbitallerinde (son yörüngelerinde) eşleşmemiş tek elektron içeren ve reaktif özellik gösteren, nötr ya da iyonize tüm atom veya moleküllere denir.

4 Serbest Radikallerin Oluşum Kaynakları 1.Endojen Kaynaklar A) Elektron Transport Zinciri (Mitokondride) Elektron transport t zincirinde i i yer alan pek çok bileşik (NAD +, FAD, Koenzim Q gibi) oksijen ile reaksiyona girerek O2 O. 2 salınımına na neden olmaktadır. Normal koşullarda bu O. 2 hücrenin savunma sistemleri ile yok edilebilir. Ancak bazı durumlarda savunma sistemleri yetersiz kalmakta ve mitokondride hasar oluşmaktadır. Hasar sonucu hücrenin enerji sisteminin etkilenmesi ile ATP kullanımındaki artışa ve ATP sentezindeki azalmaya bağlı olarak hücrede ATP seviyesi hızla azalmaktadır.

5 B) Enzimatik Reaksiyonlar Oksijen içeren reaksiyonları katalizleyen enzimler oksidaz ve oksigenaz olarak sınıflandırılmaktadır. Elektronları oksijene aktaran oksidazlar oksijenin su veya hidrojen perokside indirgenmesini sağlamaktadır. Oksigenazlar ise oksijenin bir substratın yapısına katılmasını gerçekleştirmektedir.bu gruptaki enzimlerin katalizlediği reaksiyonlarda serbest radikaller oluşabilmektedir. Hipoksantin + O Ksantin Oksidaz - 2 Ksantin + O. 2 + H 2 O 2

6 C) Enzimatik Olmayan Reaksiyonlar Otooksidasyon reaksiyonları sonucu enzimatik olmayan kaynaklardan reaktif oksijen metabolitleri oluşmaktadır. Fe +2 + O 2 Fe +3 + O 2. - Fe + O 2 Fe + O 2 (Fenton reaksiyonu)

7 D) Fagositoz Fagositik hücrelerde (nötrofil, endotel hücreleri, monosit, makrofaj) fagositozda serbest radikaller oluşmaktadır. NO (nitrik oksid) oksijen ile birleşerek peroksi nitrit radikalini oluşturur.

8 2. Ekzojen Kaynaklar Çeşitli dış etkenler neticesinde reaktif oksijen metabolitleri oluşmaktadır. Bu etkenler; * İlaçlar (Antibiyotikler) * Çevresel Etmenler (Radyasyon, Sigara, Alkol, Hava Kirliliği, Pestisitler, UV ışınları) * Stres * Aşırı Egzersiz * Diyet (Doymamış yağ asitleri bakımından zengin diyet)

9 SOD Hem prokaryot hem de ökaryot hücrelerde bulunur. Bulunduğu yere göre üç şekilde adlandırılır; SOD1=> sitoplazmik SOD SOD2=> mitokondrial SOD SOD3=> ekstrasellüler SOD

10

11 Mn-SOD İnsanda Mn-SOD mitokondrideki anti-oksidan enzimidir. Mitokondriyal bir enzimdir. O. - SOD 2 O 2 + H 2 O 2 reaksiyonu nu katalizler l Hücreyi hasar görmekten korur. İnsan Mn-SOD ı 2dimer, 4 tetradimerdir. Her monomerde bir mangan atomu bulunur.

12 Mn +1 SOD + O. 2 Mn + SOD + O 2 Mn + SOD + O 2 + 2H+ Mn +1 SOD + H 2 O 2 dismutase

13 Monomerik yapı

14 (Mn-SOD dimer) ( SO d e )

15 CU/ZN-SOD Katalaz ve glutatyon peroksidaz ile birlikte çalışır. Memelilerdeki 2. tip SOD dır dır. İskelet kasında hem Cu/Zn-SOD, hem de Mn-SOD bulunur. Sitozolik bir enzimdir.

16 Copper-Zinc Superoxide Dismutase (CuZnSOD) Sitoplazmada, mitokondride IMS, nücleusda, peroksizsomlarda bulunur Copper Zinc 32,000 Da luk dimerik protein Erythrocuprein 1930 s SOD activity Fridovich & McCord 1969 Link to ALS 1993

17 Schistosoma mansoni ye ait bir Cu/Zn-SOD /

18 Patates e ait bir Cu/Zn SOD modeli

19 Zn Cu

20 Metal Bağlama Bölgeleri ve SOD Mekanizması His 120 Cu His 46 His 71 Zn Asp 83 His 48 His 63 His s80 İki merkezin metal bağlama özellikleri birbirini tamamlamaktadır Enzymatic reaction: 2 O H + O 2 + H 2 O 2

21 Aktif merkez kanalı ve SOD özgüllüğü O - 2 O 2 - O - 2 O - 2 O - 2 O Å Thr 56 5Å 10 Å + - Arg 141 Thr Å Glu Cu 2+ + O Cu + O 2 Cu Cu + + O H + Cu 2+ + H 2 O 2 2 O H + O 2 + H 2 O 2

22 Spirulina platensis e e ait bir Fe-SOD

23

24 Ekstrasellüler SOD (EC-SOD) Diğer SODler gibi antioksidan bir enzimdir. Kan damarları, kalp, akciğer, ğ böbrek ve plasentada bulunur.

25

26 REFERANSLAR Champe, P.C., Harvey, R.A. (1997). Biyokimya, Nobel Tıp Kitapevleri, İstanbul. Nelson, D.L., Cox, M.M. M (2005). Biyokimyanın İlkeleri, Palme Yayıncılık, Ankara.