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.2008年7月;275(13):3249-77.
doi:10.1111/j.1742-4658.2008.06488.x。 Epub 2008年5月30日。

产生活性氧物种的Nox家族NADPH氧化酶的结构、调控和进化

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产生活性氧物种的Nox家族NADPH氧化酶的结构、调控和进化

住本秀树. FEBS J公司. 2008年7月.
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勘误表in

  • FEBS J.2008年8月;275(15):3984

摘要

Nox家族的NADPH氧化酶存在于真核生物的各种超群中,但不存在于原核生物中,在宿主防御、信号转导和激素合成等多种生物过程中发挥着关键作用。结合NADPH氧化,氮氧化物酶将分子氧还原为初级产物超氧物,这进一步转化为各种活性氧。Nox中的电子传递系统由与原核(和细胞器)酶铁氧还蛋白还原酶同源的C端细胞质区域和含有两种血红素的N端六个跨膜片段组成,其结构类似于线粒体bc(1)复合体的细胞色素b。在真核生物进化过程中,Nox酶通过在其自身序列中插入调节域(或基序)或通过获得紧密结合的蛋白质作为调节亚单位,根据其功能发展了调节机制。例如,几个亚科的N末端存在一到四个Ca(2+)结合EF-hand基序,例如陆地植物中的呼吸爆发氧化酶同系物(Rboh)亚科(植物超群)、社会阿米巴中的NoxC亚科(阿米巴动物)以及动物中的Nox 5和双氧化酶(Duox)亚科,而一个SH3结构域被插入到格氏纳格勒菌(Naegleria gruberi)中两种Nox酶的铁氧还蛋白-NADP(+)还原酶区域,该纳格勒氏纳格列菌是属于超群挖掘机的单细胞生物。动物中的Nox1-4亚家族成员与膜蛋白p22(phox)形成稳定的异二聚体,其功能是SH3结构域调控蛋白p47(phix)、p67(phoxs)和p40(phoxe)的对接位点;小GTPase Rac与p67(phox)(或其同源蛋白)结合,作为Nox激活的开关。类似地,Rac通过结合p67(phox)样蛋白Nox调节器(NoxR)激活真菌NoxA。另一方面,在植物中,GTPase直接与Rboh的N末端相互作用,导致产生超氧物。在这里,我描述了在三维结构和进化守恒的基础上对诺克斯家族氧化酶的调节。

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