Les lisilhidroxilases representen un grup de enzims responsable de la hidroxilació de lisina residus dins proteïnes. Per tant, participen principalment en la formació de teixit connectiu. Les alteracions en la funció de les lisilhidroxilases es manifesten en malalties com l’escorbut o l’herència Síndrome d'Ehlers-Danlos.
Què són les lisilhidroxilases?
Les lisilhidroxilases són enzims la funció del qual és catalitzar la modificació posttranslacional de l’aminoàcid lisina per la incorporació d’un grup hidroxil a la hidroxil-lisina. Això enforteix el teixit connectiu perquè les seves cadenes de proteïnes tenen l’oportunitat d’enllaçar-se més a través dels grups hidroxil. La lisilhidroxilasa humana consta de 727 aminoàcids, entre altres. Les lisilhidroxilases també pertanyen al grup de les hidroxilases, és a dir enzims que generalment catalitzen la incorporació de grups hidroxils a molècules. Així, a més de les lisilhidroxilases, prolilhidroxilases, fenilalanina hidroxilasa, tirosina hidroxilasa o triptòfan les hidroxilases també pertanyen al grup de les hidroxilases o oxidoreductases. Especialment juntament amb les prolil hidroxilases, les lisil hidroxilases tenen un paper important en la funció de teixit connectiu. Tots dos grups enzimàtics requereixen el coenzim vitamina C per la seva funció.
Funció, acció i rols
La funció de les lisilhidroxilases és exclusivament catalitzar la incorporació de grups hidroxil en lisina residus dins d’una proteïna. En aquest procés, l’aminoàcid hidroxilamina es forma a partir de lisina com a part d’una modificació posttraductiva. Tot i que la hidroxilamina també es produeix lliurement, no es pot incorporar a la proteïna en aquesta forma. La modificació post-traducció significa, per tant, la conversió posterior d’aquest aminoàcid després de la construcció de la proteïna. Amb l’intercanvi d’un hidrogen àtom del grup hidroxil, en aquest punt s’incorpora un grup funcional a la proteïna que pot realitzar funcions de pont. Amb l’ajuda del grup hidroxil, diferents cadenes de proteïnes poden entrecreuar-se entre elles. A més, sucre molècules es pot unir a aquest grup funcional. Les dues reaccions són, entre altres coses, molt importants en la formació del teixit connectiu. El teixit connectiu envolta l’organisme i el òrgans interns. Ha de ser ferm i tens per poder separar els òrgans funcionalment diferents entre si. Això ho garanteix el proteïnes del teixit connectiu, que contenen un alt percentatge de aminoàcids lisina i prolina. Després de la seva incorporació a la proteïna, tots dos aminoàcids posteriorment es modifiquen parcialment amb aquest propòsit en rebre un grup hidroxil. Com ja s’ha esmentat, en el cas de la prolina aquesta reacció està catalitzada per les prolilhidroxilases i en el cas de la lisina per les lisilhidroxilases. Així, després de la formació de proteïnes, aquestes reaccions de modificació proporcionen una xarxa de cadenes de proteïnes que representen un teixit connectiu estret. Sense la funció d’ambdós enzims, la formació d’un teixit connectiu funcional no seria possible. No obstant això, tots dos enzims només funcionen amb l'ajut del coenzim àcid ascòrbic, és a dir vitamina C. Per tant, en el cas d’enzims alterats estructuralment per mutació o deficiència de vitamina C, l’acumulació de teixit connectiu es pot alterar, provocant malalties greus.
Formació, aparició, propietats i valors òptims
El general PLOD1 és responsable de la codificació de la lisilhidroxilasa humana. El nom PLOD1 deriva del nom de la lisilhidroxilasa "procol·lagen lisina, 2-oxoglutarat-5-dioxigenasa 1." Això general es troba al cromosoma 1. Atès que es produeix constantment nou teixit connectiu, també hi ha una necessitat permanent de producció de lisilhidroxilases. Per tant, una mutació d'això general pot ser molt conseqüent per al health de l’organisme.
Malalties i trastorns
Els trastorns en la funció de les lisilhidroxilases tenen un paper particularment important en les malalties de l'escorbut i Síndrome d'Ehlers-Danlos. L'escorbut es coneix com una antiga malaltia del mar, causada per una deficiència de vitamina C. Vitamina El C, també conegut com àcid ascòrbic, actua com un coenzim de les lisilhidroxilases i les prolilhidroxilases. Quan falta, l’amino àcids la lisina i la prolina ja no es poden hidroxilar a la proteïna del teixit connectiu. Ja que hi ha una construcció i degradació constant del teixit connectiu proteïnes, les cadenes de proteïnes poden creuar-se cada vegada menys durant el període de la deficiència de vitamina. El teixit connectiu es torna flàccid i ja no pot complir correctament la seva funció. Es produeix una àmplia gamma de símptomes, com ara esgotament general, susceptibilitat a infeccions, sagnat genives, pèrdua de dents, mala cicatrització de ferides, greu pell problemes, malbaratament muscular i molts altres health deficiències. L'escorbut pot acabar lead fins a la mort a través del general cor fracàs o infeccions greus. La gent de mar antiga es va veure especialment afectada perquè no va poder obtenir-la vitamina C durant llargs viatges al mar. S'ha demostrat que la malaltia es cura immediatament quan es donen certs aliments com el xucrut. El fet que la causa de la malaltia fos una deficiència de vitamina C no es va reconèixer fins més tard. No obstant això, posteriorment es va prevenir l'esclat de la malaltia del mar, alimentant els xucrut dels mariners. Una altra malaltia, però que només es pot atribuir parcialment a un defecte de la lisilhidroxilasa humana, és Síndrome d'Ehlers-Danlos. La síndrome d’Ehlers-Danlos és un terme col·lectiu per a diverses malalties hereditàries del teixit connectiu amb diferents causes. Aquesta síndrome es caracteritza per ser greu debilitat del teixit connectiu. La pell està estès i el fitxer articulacions són hipermòbils. En aquest cas, una lisilhidroxilasa alterada genèticament desencadena la síndrome d’Ehlers-Danlos tipus VI. El responsable d'això és un gen mutat anomenat PLOD1, que es troba al cromosoma 1. L'enzim defectuós resultant ja no és completament funcional i només pot catalitzar de manera insuficient les reaccions d'hidroxilació de la lisina. A debilitat del teixit connectiu es desenvolupa amb els símptomes coneguts, així com una afectació addicional dels ulls i òrgans interns. La síndrome d’Ehlers-Danlos tipus VI és autosòmica recessiva.
