Peroksidaasi

Peroksidaasi on entsyymien ryhmä, joka katalysoi peroksidien pelkistymistä käyttäen erilaisia substraatteja. Yleisimmin kyse on vetyperoksidin (H2O2) neutraloinnista, jolloin haitallinen hapetusstressi vähenee ja substraatit voivat muuttua hapettuneiksi. Peroksidaasit osallistuvat useisiin biologisiin prosesseihin.

Useimmat peroksidaasit ovat heme- tai muulla kofaktorilla toimivia entsyymejä. Niiden mekanismi laajenee reaktiokierteen kautta: H2O2 reagoi Compound I -välituotteen kanssa, substraatti oksidoituu ja lopuksi reagoi Compound II ja palataan takaisin ferrihemin tilaan. Tämä mahdollistaa tehokkaan H2O2-hajoituksen.

Esimerkkejä: kasveissa yleisesti esiintyvät luokan III peroksidaasit sekä piparjuuren peroksidaasi (HRP). Eläimissä tärkeitä ovat myeloperoksidaasi (MPO) ja kilpirauhasen peroksidaasi (TPO). Bakteereissa on bakteeriperoksidaaseja. Peroksidaasit kuuluvat usein laajempaan peroksidifamiliaan, johon kuuluvat myös peroksiredoksiinit ja glutationiperoksidaasit, jotka voivat toimia erilaisilla kofaktoreilla mutta suorittavat samankaltaisia hapetus-pelkistysreaktioita.

Biologiset tehtävät vaihtelevat. H2O2:n hajoittaminen suojaa soluja sekä osallistuu ligniinin biosynteesiin kasveissa ja puolustusvasteisiin. Immuunipuolella MPO tuottaa mikrobien tuhoamiseen liittyviä tehokkaita hapetustuotteita, kuten hypokloriittia, kun taas TPO osallistuu kilpirauhashormonien syntetisoimiseen.

Laboratoriossa HRP on laajalti käytetty ELISA- ja Western blot -menetelmien sekä värjäysten signaalien kannalta. Lisäksi peroksidaaseja käytetään biosensoreissa sekä ympäristö- ja biokonversiosovelluksissa.

Toimintaan vaikuttavat pH, lämpötila ja inhibiitit kuten syanidi ja azidi. MPO:n aktiivisuus on myös kliinisessä tutkimuksessa biomarkkeri.