Каталитический цикл надфн-оксидазы

Каталитический цикл начинается с переноса 2 е^- от НАДФН на ФАД с образованием ФАДН₂. Здесь ФАД используется для переключения двухэлектронного переноса на одноэлектронный. Далее электрон переносится на внутренний гем, расположенный ближе к цитоплазматической поверхности мембраны (Е₀¹ = - 225мВ), с образованием семихинона ФАДН^.. Затем электрон передается на внешний гемм (Е₀¹ = -265 мВ) и затем на кислород с образованием О₂^.. ФАДН^. также служит доноров электронов:

НАДФН → ФАД → ФАДН^. → гем_(внутр) → гем_(внеш) → О₂ → О₂^..

Каталитический цикл НАДФН-оксидазы осуществляется субъединицей gp 91, но не может функционировать изолированно от субъединицы р 22 и цитоплазматических факторов, которые инициируют ферментативную активность, способствуют переносу электронов и деактивируют фермент.

Субъединица р 47 является регуляторным и адапторным белком, который облегчает и усиливает взаимодействие компонентов НАДФН-оксидазы в 50-100 раз. Она получила название «организатор НАДФН-оксидазы», ее N-концевой домен связан с фосфолипидами мембраны и актином цитоскелета. В покоящейся клетке субъединица р 47 самоингибирована и имеет замкнутую конформацию. При стимуляции фагоцита р 47 фосфорилируется, что приводит к конформационным изменениям, взаимодействию субъединиц и самосборке всего комплекса.

Субъединица р 67 относится к семейству «активаторов НАДФН-оксидазы», ее домен активации абсолютно необходим для генерации О₂^.., так как взаимодействует с цитохромом b₅₅₈ и участвует в переносе электронов.

При стимуляции фагоцитов происходит быстрая (в течение 2 с) самосборка НАДФН-оксидазного комплекса, который генерирует О₂^..

НАДФН-оксидаза, продуцируя О₂^.., играет ведущую роль в создании бактерицидного, цитоксического потенциала организма, а также может выполнять иммунорегуляторные функции.

Известно наследственное заболевание – хронических гранулематоз, связанный с отсутствием или дисфункцией основных компонентов НАДФН-оксидазы. Частота встречаемости – 1 случай на 200 000-250 000 новорожденных. Патология начала выявляться в 50-е годы 20 века, а в 1957 году получила название «детский фатальный хронический гранулематоз». Затем было установлено, что полиморфноядерные лейкоциты больных не способны к развитию дыхательного «взрыва», что связано с дефектом генов, кодирующих р 22, gp 91, р 47, р 67. Заболевание проявляется дефицитом или полным отсутствием НАДФН-оксидазы. Заболевание характеризуется часто повторяющимися тяжелыми инфекциями, которые сопровождаются лимфоаденопатией и образованием обширных гранулем в мягких тканях.