Гиалуронидаза

Гиалуронидаза


Гиалуронида́зы — общее название группы ферментов различного происхождения, способных расщеплять кислые мукополисахариды (в т. ч. гиалуроновую кислоту).

Содержание

История открытия

Впервые о способности экстракта из семенников быка увеличивать проницаемость тканей сообщил Ф. Дюран-Рейналь (F. Duran-Reynals) в 1928 году. Действующий агент был назван фактором распространения (англ. spreading factor), вследствие его способности увеличивать скорость распространения вирусных вакцин от места подкожной инъекции. В 1931 году аналогичный фактор был выделен из сперматозоидов193637 годах Карл Мейер с сотр. доказали способность фактора распространения из семенников быка деградировать полисахаридные кислоты, выделенные из стекловидного тела глаза, пупочных канатиков и бактерий рода Streptococcus и показали, что его действие аналогично действию выделенного ими автолитического фермента бактерий рода Pneumococcus. У различных авторов того времени данный фермент имел различные названия: фактор диффузии (англ. diffusing factor), муколитический фермент, муциназа. В 1940 году К. Мейером с сотр. был введен термин гиалуронидаза для обозначения группы ферментов различного происхождения, способных расщеплять кислые мукополисахариды. С этого времени термин «гиалуронидаза» начал использоваться различными авторами как синоним «фактора распространения», что не совсем корректно, поскольку в то время как все гиалуронидазы действуют как фактор диффузии, не все факторы диффузии являются гиалуронидазами.

Общая классификация и источники

В соответствии с классификацией, данной Карлом Мейером (Karl Meyer) [1], 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 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)

Химические свойства

Субстраты и ингибиторы

Субстратами гиалуронидаз могут являться следующие мукополисахариды: гиалуроновая кислота, хондроитин, хондроитин сульфаты, дерматан-сульфат, а также их олигосахаридные производные (от гексасахаридов и выше).

Дерматан-сульфат подвергается гидролизу гиалуронидазами в меньшей степени, поскольку выступает в роли как субстрата, так и ингибитора данного фермента. Также действие гиалуронидаз ингибируется некоторыми полианионами, схожими по структуре с субстратами (напр. гепарин, кератан-сульфат), и солями тяжёлых металлов (в наибольшей степени меди и железа).

Ферментативная активность: реакции и условия

Тип I

Гидролизуют β-N-ацетилгексозаминидные связи субстрата. Конечными продуктами гидролиза являются тетрасахариды, имеющие аминосахар на восстанавливающем конце молекулы.

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 (хондроитин сульфаты, дерматан-сульфат) оптимальными являются значения рН 8,0 — 9,0, в то время как для гиалуроновой кислоты и хондроитина — значения в районе 6,8.

Биологические функции

Большинство функций, которые выполняют гиалуронидазы в живой природе, связаны с их способностью увеличивать проницаемость тканей за счёт снижения вязкости мукополисахаридов, входящих в их состав.

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 пищеварительного фермента (гиалуронидазы бактерий, слюны млекопитающих).

Повышенная активность гиалуронидазы характерна для многих клеточных линий метастазирующих злокачественных опухолей; делаются попытки использовать препараты, подавляющие эту активность, в качестве противоопухолевых средств[2].

Применение

В медицине

В качестве лекарственного средства в медицине используются главным образом препараты тестикулярной гиалуронидазы, выделенной из семенников крупного рогатого скота. Основное применение — при заболеваниях, сопровождающихся ростом соединительной ткани, в косметологии, а также для увеличения биодоступности лекарств и вакцин. Принятый ранее в фармакологической практике термин «лидаза» («lydase») в настоящее время не рекомендован к использованию в качестве синонима гиалуронидазы [источник не указан 43 дня].

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 43 дня].

Стрептококковая гиалуронидаза используется при диагностике стрептококковых инфекций.

В последнее время разработаны препараты, в которых пролонгирование ферментативной активности гиалуронидазы достигается путём иммобилизации фермента на высокомолекулярных носителях.

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 656 дней].

Примечания

  1. Meyer K. Hyaluronidases // The Enzimes, Vol. 5 — NY: Academic Press, 1971 — pp. 307—320
  2. Karin Zimmermann, Gundula Preinl, Horst Ludwig, Karl-Otto Greulich/Inhibition of hyaluronidase by dextransulfate and its possible application in anticancer treatment/Journal of Cancer Research and Clinical Oncology, 1983, Volume 105, Number 2, p.189-190

Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Гиалуронидаза" в других словарях:

  • гиалуронидаза — гиалуронидаза …   Орфографический словарь-справочник

  • Гиалуронидаза — фермент из класса лиаз, к рый, действуя на р 1 >4 связь, деполимеризует гиалуроновую к ту. Экстрацеллюлярная Г. продуцируется стафилококками, стрептококками, клостридиями и др. бактериями; может присутствовать в гное, экссудатах. Для… …   Словарь микробиологии

  • гиалуронидаза — сущ., кол во синонимов: 1 • фермент (253) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

  • ГИАЛУРОНИДАЗА — (hyaluronidase) фермент, который осуществляет деполимеризацию гиалуроновой кислоты и таким образом повышает проницаемость соединительной ткани. Гиалуронидаза имеется в яичках, сперме и других тканях организма …   Толковый словарь по медицине

  • гиалуронидаза — ЭМБРИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ ГИАЛУРОНИДАЗА – акросомный фермент сперматозоида, разрушающий гликозаминогликаны вторичной оболочки яйцеклетки …   Общая эмбриология: Терминологический словарь

  • гиалуронидаза — (син. гиалуронатгликаногидролаза) общее название ферментов, катализирующих реакции гидролитического расщепления и деполимеризации гиалуроновой кислоты и родственных ей соединений (КФ 3.2.1.35 и КФ 3.2.1.36); Г. выполняет важную биологическую роль …   Большой медицинский словарь

  • ГИАЛУРОНИДАЗА — гиалуронидаза, фермент, катализирующий реакции гидролитического расщепления и деполимеризации гиалуроновой кислоты и тем самым способствующий повышению проницаемости тканей. Широко распространена в живой природе. Содержится во всех органах и… …   Ветеринарный энциклопедический словарь

  • ГИАЛУРОНИДАЗА — Фермент, вызывающий распад межклеточного вещества лучистого венца яйцеклетки …   Термины и определения, используемые в селекции, генетике и воспроизводстве сельскохозяйственных животных

  • Гиалуронидаза — – общее название ферментов, катализирующих реакции гидролитического расщепления и деполимеризации гиалуроновой кислоты и родственных ей соединений, влияет на проницаемость тканей, транспорт воды и ионов, напр., спермато зоиды для разжижения… …   Словарь терминов по физиологии сельскохозяйственных животных

  • Гиалуронидаза (Hyaluronidase) — фермент, который осуществляет деполимеризацию гиалуроновой кислоты и таким образом повышает проницаемость соединительной ткани. Гиалуронидаза имеется в яичках, сперме и других тканях организма. Источник: Медицинский словарь …   Медицинские термины


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»