Prostaglandina-endoperossido sintasi
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La prostaglandina-endoperossido sintasi (o ciclossigenasi, COX), è un enzima appartenente alla classe delle ossidoreduttasi, che catalizza la conversione di acido arachidonico (un acido grasso polinsaturo a 20 atomi di carbonio) in endoperossido prostaglandinico.
prostaglandina-endoperossido sintasi | |
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Modello tridimensionale dell'enzima (in alto) e diagramma della reazione catalizzata (in basso) | |
Numero EC | 1.14.99.1 |
Classe | Ossidoreduttasi |
Nome sistematico | |
(5Z,8Z,11Z,14Z)-eicosa-5,8,11,14-tetraenoato, idrogeno-donatore:ossigeno ossidoreduttasi | |
Altri nomi | |
prostaglandina sintasi; prostaglandina G/H sintasi; PG(H) sintasi; PG sintetasi; prostaglandina sintetasi; acido grasso cicloossigenasi | |
Banche dati | BRENDA, EXPASY, GTD, PDB (RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum) |
Fonte: IUBMB | |
La reazione catalizzata è la seguente:
arachidonato + AH2 + 2 O2 ⇄ prostaglandinaH2 + A + H2O
Della COX esistono tre isoenzimi distinti ma correlati:
- La COX-1 (o PGH sintasi-1) è espressa costitutivamente su molti tessuti (cervello, stomaco, endoteli, dotti renali, piastrine), nei quali è considerabile molecola housekeeper (un esempio sia la funzione di citoprotezione gastrica); la sua presenza può aumentare fino a 2-4 volte in seguito a stimolazioni umorali.
- La COX-2 (o PGH sintasi-2) è costitutiva nel cervello, nel testicolo, nella prostata, nel rene e nell’endotelio ma in tutti gli altri tipi cellulari è inducibile: la sua espressione nelle cellule immunitarie e dell'infiammazione aumenta da 10 a 18 volte in seguito alla stimolazione da parte di fattori di crescita, promotori tumorali, citochine, sostanze batteriche (l'endotossina lipopolisaccaridica dei gram-negativi è particolarmente potente) e trombina (o fattore IIa della coagulazione).
- La COX-3 si trova costitutivamente nel sistema nervoso centrale ed è coinvolta nella genesi della febbre e del dolore. La sua esistenza fu ipotizzata poiché il modello COX-1/COX-2 non riusciva a spiegare le grandi capacità antipiretiche e analgesiche del paracetamolo, a fronte di uno scarso potere antinfiammatorio. Questo FANS, infatti, è un debole inibitore di COX-1 e COX-2 ma ha una marcata selettività nei confronti della COX-3.
Gli isoenzimi COX possiedono un'attività cicloossigenasica, responsabile della captazione di due molecole di ossigeno con la ciclizzazione della catena idrocarburica dell'acido arachidonico, ed un'attività perossidasica, che catalizza la riduzione del gruppo idroperossido legato al carbonio 15 in gruppo idrossido, essenziale per l'attività biologica.
Le cicloossigenasi sono responsabili della sintesi delle prostaglandine, autacoidi endogeni deputati alla regolazione di numerosi fenomeni biologici, tra i quali i più importanti spiccano l'infiammazione, la sensibilità dolorifica, la febbre, le secrezioni degli organi digerenti, la filtrazione dei liquidi a livello renale, la riproduzione e la coagulazione del sangue.