Гиалуронидаза
Гиалуронидаза | |
---|---|
![]() | |
Идентификаторы | |
Шифр КФ | 3.2.1.35 |
Номер CAS | 37326-33-3 |
Базы ферментов | |
IntEnz | IntEnz view |
BRENDA | BRENDA entry |
ExPASy | NiceZyme view |
MetaCyc | metabolic pathway |
KEGG | KEGG entry |
PRIAM | profile |
PDB structures | RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum |
Gene Ontology | AmiGO • EGO |
Поиск | |
PMC | статьи |
PubMed | статьи |
NCBI | NCBI proteins |
CAS | 37326-33-3 |
![]() |
Гиалуронида́зы — семейство ферментов, расщепляющих гиалуроновую кислоту на моносахариды[1][2], относятся к эндогликозидазам[1]. Помимо гиалуроновой кислоты, они расщепляют другие мукополисахариды кислот[1].
Гиалуронидазы делятся на три функциональных типа: эндо-β-N-ацетилгексозаминидазы (гиалуронидазы млекопитающих), эндо-β-D-глюкуронидазы (обнаружены у пиявок и нематод), гиалуронатлиазы (микробные гиалуронидазы)[3].
В организме человека гиалуронидазы присутствуют во многих органах и жидкостях тела. На 2020 год известны 6 человеческих гиалуронидаз[3].
Гиалуронидазы применяются в медицине с начала 1960-х годов[4].
Описание
Гиалуронидазы обнаружены в яичках, селезенке, коже, глазах, печени, почках, матке и плаценте[3]..
Гиалуронидазы разеделены на три группы в зависимости от продуктов ферментативной реакции с их участием[3]. Первый тип — гиалуронидазы млекопитающих, которые разрывают β-1,4 гликозидные связи с получением тетрасахаридов, называются гиалуроноглюкозидазами или эндо-β-N-ацетилгексозаминидазы. Второй тип — гиалуронидазы пиявок и нематод, они разрезают β-1,3 гликозидные связи, в результате чего получаются пентасахариды и гексасахариды, это эндо-β-D-глюкуронидазы. Третий тип — микробные гиалуронидазы — являются гиалуронатлиазами, они не катализируют гидролизные реакции, но с помощью реакции β-элиминации при β-1,4 гликозидных связях образуют ненасыщенные дисахариды[3].
На 2020 год известно шесть функциональных гиалуронидаз человека: Гиалуронидаза-1[англ.] (кодируется геном HYAL1), Гиалуронидаза-2[англ.] (кодируется геном HYAL2), Гиалуронидаза-3[англ.] (кодируется геном HYAL3), Гиалуронидаза-4[англ.] (HYAL4) и PH-20[англ.] (кодируется геном SPAM1[5]) и Гиалуронидаза-6 (кодируется геном HYALP1)[3]. Также псевдоген HYAL6[уточнить][5][6]. HYAL1 и HYAL2 являются основными гиалуронидазами и присутствуют в большинстве тканей. HYAL2 отвечает за расщепление высокомолекулярной гиалуроновой кислоты, которая в основном связана с рецептором CD44. Полученные фрагменты различного размера затем дополнительно гидролизуются HYAL1 после интернализации в эндолизосомы, в результате получаются олигосахариды гиалуроновой кислоты[7]
Гены HYAL1-3 сгруппированы в третьей хромосоме, а гены HYAL4-6 сгруппированы в седьмой хромосоме человека[5].
История открытия
Впервые о способности
В 1971 году Карл Мейер (англ. Karl Meyer) сгруппировал гиалуронидазы по продуктам ферментативной реакции[8].
Общая классификация и источники
В соответствии с классификацией, данной Карлом Мейером[9], гиалуронидазы можно разделить на типы с использованием таких признаков как источник фермента, используемые субстраты, условия и тип катализируемой реакции, образующиеся продукты.
- Тип I. Гиалуронидазы тестикулярного типа (гиалуронат-эндо-β-N-ацетилгексозаминидазы, КФ 3.2.1.35)
- Тип Ia. Собственно тестикулярная гиалуронидаза. Содержится в рыб.
- Тип Ib. Лизосомальная гиалуронидаза. Содержится в лизосомах клеток различных тканей (печень, синовиальная ткань и др.), а также в некоторых физиологических жидкостях (сыворотка крови, синовиальная жидкость и др.)
- Тип Ic. Субмандибулярная гиалуронидаза. Содержится в слюне и слюнных железах млекопитающих, в пчелином и змеином ядах.
- Тип II. Гиалуронидаза слюны пиявок (гиалуронат-эндо-β-глюкуронидаза, КФ 3.2.1.36) Содержится в слюне и слюнных железах пиявок. Впервые была обнаружена в слюне медицинской пиявки.
- Тип III. Микробные гиалуронидазы (гиалуронат-лиазы; элиминирующие гиалуронат-эндо-β-N-ацетилгексозаминидазы, КФ 4.2.99.1)
- Тип IIIa. Выделяется из многих видов бактерий (Clostridium perfringens, Proteus vulgaris, пневмококка, родов Streptococcus, Staphylococcus, Flavobacterium и др.).
- Тип IIIb. Выделяется из бактерий рода Streptomyces. Содержится в почве.
Химические свойства
![]() | В разделе не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
Субстраты и ингибиторы
Ферментативная активность: реакции и условия
Тип I
Кроме того, тестикулярная (Ia) и лизосомальная (Ib) Гиалуронидазы способны к трансгликозилазной активности, проявляющейся в перенесении дисахаридных фрагментов между молекулами субстрата.
Тестикулярная гиалуронидаза проявляет ферментативную активность в диапазоне рН 4,0 — 7,0. Для лизозомальной и субмандибулярной (Ic) гиалуронидаз такой диапазон более узок (3,5 — 4,5).
Собственно тестикулярная гиалуронидаза, в отличие от всех остальных гиалуронидаз, обладает высокой термической стабильностью и сохраняет ферментативную активность до 50 °C.
Тип II
Гидролизует β-глюкуронидные связи исключительно в гиалуроновой кислоте. Конечными продуктами гидролиза являются тетрасахариды, имеющие глюкуроновую кислоту на восстанавливающем конце молекулы.
Оптимальное значение рН для гиалуронидаз данного типа равно 6,0.
Тип III
Гидролизуют β-N-ацетилгексозаминидные связи субстрата, одновременно с этим дегидратируя по 4-й связи остаток уроновой кислоты на невосстанавливающем конце молекулы.
Конечными продуктами ферментативной реакции в случае гиалуронидазы типа IIIa являются дисахариды с аминосахаром на восстанавливающем конце молекулы.
В случае гиалуронидазы типа IIIb субстратом является исключительно гиалуроновая кислота, а конечными продуктами являются тетра- и гексасахариды с N-ацетилглюкозамином на восстанавливающем конце молекулы.
Оптимальные для проявления ферментативной активности микробных гиалуронидаз значения рН различаются в зависимости от природы субстрата: для сернокислых эфиров (
Биологические функции
Большинство функций, которые выполняют гиалуронидазы в живой природе, связаны с их способностью увеличивать проницаемость
Тестикулярная гиалуронидаза, содержащаяся в акросомах сперматозоидов млекопитающих, способствует процессу оплодотворения яйцеклетки. Гиалуронидазы ядов змей и насекомых, а также слюны пиявок увеличивают проницаемость капилляров в месте укуса.
Также гиалуронидазы выступают в качестве
Повышенная активность гиалуронидазы характерна для многих клеточных линий
Применение
В медицине
Гиалуронидазы в США и Европейских странах разрешены к применению для рассасывания подкожной жидкости при гиподермоклизе, для ускорения всасывания и диспергирования лекарств в подкожной ткани (в качестве адъюванта), для борьбы с экстравазацией, для стимулирования всасывания контрастных сред при ангиографии мочевыводящих путей. Также применяются для ускорения рассасывания гематом[4].
Кроме того, они иногда применяются вне стандартных протоколов англ. off-label для растворения филлеров с гиалуроновой кислотой (которые используются в косметологии), для лечение гранулёматозных реакций на инородное тело и при лечении некроза кожи, вызванного инъекциями филлера[4].
![]() | В разделе не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
В качестве лекарственного средства в
В процедурах экстракорпорального оплодотворения раствор тестикулярной гиалуронидазы применяют для удаления слоя фолликулярных клеток, окружающих яйцеклетку. Удаление слоя фолликулярных клеток необходимо для проведения микрохирургического оплодотворения — ИКСИ [источник не указан 4247 дней].
Стрептококковая гиалуронидаза используется при диагностике
В последнее время разработаны препараты, в которых
Повышенное содержание гиалуронидазы в моче используется как один из биохимических маркеров рака мочевого пузыря.
Прочее применение
Есть сведения о применении гиалуронидаз в кожевенном производстве [источник не указан 4860 дней].
Примечания
- ↑ 1 2 3 Jung, 2020, Action of Hyaluronidase.
- ↑ Meyer, K. Hyaluronidases : [англ.] / В. Boyer PD. — New York : Academic Press, 1971. — С. 307–320. — ISBN 978-0-12-122705-0.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 Jung, 2020, Types of Hyaluronidas.
- ↑ 1 2 3 Jung, 2020, Introduction.
- ↑ 9 ноября 2021 года.
- 9 марта 2021 года.
- 1 сентября 2020 года.
- 8 марта 2021 года.
- ↑ Meyer K. Hyaluronidases // The Enzimes, Vol. 5 — NY: Academic Press, 1971 — pp. 307—320
- ↑ 284 . docviewer.yandex.ru. Дата обращения: 14 января 2022. Архивировано 14 января 2022 года.
- .
Литература
- Jung, H. Hyaluronidase : An overview of its properties, applications, and side effects : .