Kas ir peroksiredoksīni?

Peroksiredoksīni ir uz proteīniem balstītu antioksidantu enzīmu grupa, kas atrodas organisma šūnās. Šie enzīmi veicina signāla pārraidi organisma šūnās, izraisot fizioloģisku reakciju organisma šūnu līmenī. Fermenti arī kontrolē peroksīda līmeni šūnās, kontrolējot citus proteīnus, kas pazīstami kā citokīns, kas galu galā ražo šūnu peroksīdu.

Pētnieki ir noskaidrojuši, ka peroksiredoksīni veic vairākas dzīvībai svarīgas funkcijas zīdītāju organismos. Faktiski laboratorijas peles, kuru asinsapgādē ir zems peroksiredoksīnu saturs vai vispār nav tās, ir cietušas no anēmijas, kā arī no hemopoēzes vai ar asinīm dzimušiem vēža veidiem. Mazāks fermenta daudzums var arī efektīvi saīsināt dažu laboratorijas peļu dzīvi, padarot tās uzņēmīgākas pret infekcijām vai slimībām. Citas laboratorijas peles cieš no oksidatīvā stresa vai to ķermeņa nespējas izvadīt toksīnus no šūnām piegādātā skābekļa.

Citas dzīvībai svarīgas funkcijas, kas notiek zīdītājiem un citiem organismiem, kontrolē vai veicina peroksiredoksīni. Piemēram, augos atrodamie fermenti aizsargā pret oksidāciju šūnās, kas ir daļa no auga fotosintēzes sistēmas. Ar zīdītājiem fermenti regulē tādus notikumus kā šūnu nāve, jaunu šūnu veidošanās un impulsu pārnešana no vienas šūnas uz otru.

Organisma šūnās atrodamo peroksiredoksīnu līmeni regulē fosfātu vai oligomēru līmeņa izmaiņas organismā. Fermentu līmeni organismā var ietekmēt arī jebkādas ķīmiskas reakcijas organismā, kas maina atomu oksidācijas stāvokli, piemēram, kad ogleklis oksidējas un rada oglekļa dioksīdu. Organisms turpina pārstrādāt fermentus savās šūnās, nevis pastāvīgi ražot jaunus fermentus.

Peroksiredoksīnu saimes enzīmus var atrast ne tikai zīdītājiem, bet arī citos organismos. Zīdītāji ražo sešus dažādus ģimenes fermentu veidus, savukārt E. coli ražo tikai trīs dažādus enzīmus. Zīdītājiem fermenti var veidot līdz vienam procentam no kopējā olbaltumvielu daudzuma, kas atrodams organisma šūnās.

Organisma ķermeņa “pulksteni” jeb diennakts ritmu regulē arī šūnās esošie peroksiredoksīni. Diennakts ritms ir 24 stundu bioloģiskais pulkstenis, kas vada fizioloģiskās un uzvedības funkcijas dažādos organismos, tostarp zīdītājiem un augiem, kas ir neatkarīgas no vides norādēm, piemēram, kad saule lec vai riet. Lai gan citi ķermeņa elementi veicina diennakts ritmu, pētnieki ir noskaidrojuši, ka šie fermenti ir regulējuši diennakts ritmu zīdītājiem ilgāk nekā jebkurš cits zināms elements.