Кіріспе
Холин негізіндегі эфирлерді ыдырататын эстераз, холинестераз ферменті (EC 3.1.1.8, холин эстераза; жүйелі атауы ацилхолин ацилгидролазы) холин негізіндегі эфирлердің гидролизіне катализатор болады:
The enzyme cholinesterase (EC 3.1.1.8, choline esterase; systematic name acylcholine acylhydrolase) catalyses the hydrolysis of choline based esters:
an acylcholine + H2O = choline + a carboxylate
Several of these serve as neurotransmitters. These reactions are necessary to allow a cholinergic neuron to return to its resting state after activation. For example, in muscle contraction, acetylcholine at a neuromuscular junction triggers a contraction; but for the muscle to relax afterward, rather than remaining locked in a tense state, the acetylcholine must be broken down by a choline esterase. The main type for that purpose is acetylcholinesterase (also called choline esterase I or erythrocyte cholinesterase); it is found mainly in chemical synapses and red blood cell membranes. The other type is butyrylcholinesterase (also called choline esterase II
Butyrylcholinesterase (BCHE), also known as cholinesterase, choline esterase II, BChE, BuChE, pseudocholinesterase (PCE), plasma cholinesterase (PChE), serum cholinesterase (SChE), butylcholinesterase, or (most formally) acylcholine acylhydrolase, is produced in the liver and found primarily in blood plasma. The butyl and butyryl syllables both refer to butane with one of its terminal methyl groups substituted. The half life of BCHE is approximately 10 to 14 days. BCHE levels may be reduced in patients with advanced liver disease. The decrease must be greater than 75% before significant prolongation of neuromuscular blockade occurs with succinylcholine.
ацилхолин + H2O = холин + карбоксилат
The enzyme cholinesterase (EC 3.1.1.8, choline esterase; systematic name acylcholine acylhydrolase) catalyses the hydrolysis of choline based esters:
an acylcholine + H2O = choline + a carboxylate
Several of these serve as neurotransmitters. These reactions are necessary to allow a cholinergic neuron to return to its resting state after activation. For example, in muscle contraction, acetylcholine at a neuromuscular junction triggers a contraction; but for the muscle to relax afterward, rather than remaining locked in a tense state, the acetylcholine must be broken down by a choline esterase. The main type for that purpose is acetylcholinesterase (also called choline esterase I or erythrocyte cholinesterase); it is found mainly in chemical synapses and red blood cell membranes. The other type is butyrylcholinesterase (also called choline esterase II
Butyrylcholinesterase (BCHE), also known as cholinesterase, choline esterase II, BChE, BuChE, pseudocholinesterase (PCE), plasma cholinesterase (PChE), serum cholinesterase (SChE), butylcholinesterase, or (most formally) acylcholine acylhydrolase, is produced in the liver and found primarily in blood plasma. The butyl and butyryl syllables both refer to butane with one of its terminal methyl groups substituted. The half life of BCHE is approximately 10 to 14 days. BCHE levels may be reduced in patients with advanced liver disease. The decrease must be greater than 75% before significant prolongation of neuromuscular blockade occurs with succinylcholine.
Олардың бірнешеуі нейротрансмиттерлер ретінде қызмет етеді. Бұл реакциялар холинергиялық нейронның белсендірілгеннен кейін тынығу күйіне оралуына мүмкіндік беру үшін қажет. Мысалы, бұлшықет жиырылуы кезінде нейромышектік түйісудегі ацетилхолин жиырылуды тудырады; бірақ бұлшықет кейіннен босаңсуы үшін, кернеулі күйде қалудың орнына, ацетилхолин холинэстеразамен ыдырауы керек. Бұл мақсатта қолданылатын негізгі тип - ацетилхолинестераза (сонымен қатар холин эстераза I немесе эритроциттік холинестераза деп аталады); ол негізінен химиялық синапстарда және қызыл қан жасушаларының мембраналарында кездеседі. Екінші түрі - бутирилхолинестераза (сонымен қатар холин эстераза II деп аталады).
The enzyme cholinesterase (EC 3.1.1.8, choline esterase; systematic name acylcholine acylhydrolase) catalyses the hydrolysis of choline based esters:
an acylcholine + H2O = choline + a carboxylate
Several of these serve as neurotransmitters. These reactions are necessary to allow a cholinergic neuron to return to its resting state after activation. For example, in muscle contraction, acetylcholine at a neuromuscular junction triggers a contraction; but for the muscle to relax afterward, rather than remaining locked in a tense state, the acetylcholine must be broken down by a choline esterase. The main type for that purpose is acetylcholinesterase (also called choline esterase I or erythrocyte cholinesterase); it is found mainly in chemical synapses and red blood cell membranes. The other type is butyrylcholinesterase (also called choline esterase II
Butyrylcholinesterase (BCHE), also known as cholinesterase, choline esterase II, BChE, BuChE, pseudocholinesterase (PCE), plasma cholinesterase (PChE), serum cholinesterase (SChE), butylcholinesterase, or (most formally) acylcholine acylhydrolase, is produced in the liver and found primarily in blood plasma. The butyl and butyryl syllables both refer to butane with one of its terminal methyl groups substituted. The half life of BCHE is approximately 10 to 14 days. BCHE levels may be reduced in patients with advanced liver disease. The decrease must be greater than 75% before significant prolongation of neuromuscular blockade occurs with succinylcholine.
Бутирилхолинестераза (BCHE), сондай-ақ холинестераза, холин эстераза II, BChE, BuChE, псевдохолинестераза (PCE), плазма холинестеразасы (PChE), сарысу холинестеразасы (SChE), бутильхолинестераза немесе (формальды түрде) ацилхолин ацилгидролазы, бауырда өндіріледі және негізінен қан плазмасында кездеседі. Бутил және бутирил сөздерінің екеуі де бутанның бір метил тобының орнына қойылғандығын білдіреді. BCHE-нің жартылай ыдырау кезеңі шамамен 10-14 күнге соққандығын құрайды. Бауыр ауруы асқынып кеткен науқастарда BCHE деңгейі төмендеуі мүмкін. Сукцинилхолинмен туындаған нейромышектік блокаданың ұзақтығы айтарлықтай ұзарғанша, оның төмендеуі 75%-дан жоғары болуы керек.
The enzyme cholinesterase (EC 3.1.1.8, choline esterase; systematic name acylcholine acylhydrolase) catalyses the hydrolysis of choline based esters:
an acylcholine + H2O = choline + a carboxylate
Several of these serve as neurotransmitters. These reactions are necessary to allow a cholinergic neuron to return to its resting state after activation. For example, in muscle contraction, acetylcholine at a neuromuscular junction triggers a contraction; but for the muscle to relax afterward, rather than remaining locked in a tense state, the acetylcholine must be broken down by a choline esterase. The main type for that purpose is acetylcholinesterase (also called choline esterase I or erythrocyte cholinesterase); it is found mainly in chemical synapses and red blood cell membranes. The other type is butyrylcholinesterase (also called choline esterase II
Butyrylcholinesterase (BCHE), also known as cholinesterase, choline esterase II, BChE, BuChE, pseudocholinesterase (PCE), plasma cholinesterase (PChE), serum cholinesterase (SChE), butylcholinesterase, or (most formally) acylcholine acylhydrolase, is produced in the liver and found primarily in blood plasma. The butyl and butyryl syllables both refer to butane with one of its terminal methyl groups substituted. The half life of BCHE is approximately 10 to 14 days. BCHE levels may be reduced in patients with advanced liver disease. The decrease must be greater than 75% before significant prolongation of neuromuscular blockade occurs with succinylcholine.
Ашылу
1968 жылы Walo Leuzinger және авторлар тобы Нью-Йорк қаласындағы Колумбия университетінде электр балығынан ацетилхолинестеразды тазалап, кристалдастырды. Ацетилхолинестеразаның үш өлшемді құрылымы алғаш рет 1991 жылы Джоэл Суссман және авторлар тобы Тынық мұхитының электр сәулесінен алынған ақуызды пайдаланып анықталды. 2007 жылы PharmAthene компаниясы генетикалық түрлендірілген ешкілерді пайдалану арқылы клиникалық қолданысқа жарамды бутирилхолинестераза мөлшерін синтездеді.
Клиникалық маңызы
BCHE ферментінің болмауы немесе мутациясы псевдохолинэстераза жетіспеушілігі деп аталатын медициналық жағдайға алып келеді. Бұл жағдай тыныш өтеді және бұлшықеттерді босаңдытатын сукцинилхолин немесе мивакурий препараттарын хирургия кезінде алғанда ғана білінеді. Псевдохолинэстераза жетіспеушілігі стоматологиялық процедураларда жергілікті анестезия таңдауға да әсер етуі мүмкін. Фермент эфирлі негіздегі жергілікті анестетиктердің метаболизмінде маңызды рөл атқарады, оның жетіспеушілігі қауіпсіздік шегін төмендетіп, осы анестетик түрінің жүйелік әсерлеріне ұшу қаупін арттырады. Мұндай науқастарға амид негізіндегі ерітіндіні таңдау ұсынылады. Жедел миокард инфарктісінің 90,5% жағдайында плазмадағы BCHE деңгейінің жоғарылауы байқалды. Әйел жүктілігінің басында амниотикалық сұйықтықтағы ACHE-нің болуын тексеруге болады. Амниоцентез арқылы амниотикалық сұйықтың үлгісі алынып, ACHE-нің болуы іш қабырғасының ақаулары және жүйке түтігінің ақаулары сияқты туа біткен кемістіктердің бірнеше түрін растауға көмектеседі. BCHE нервтік газға және басқа органофосфатты улануларға қарсы профилактикалық құрал ретінде қолданылуы мүмкін. Ацетилхолинэстераза ферменті және оның тежелуі миофасциальдық триггерлік нүктелердің және миофасциальдық ауырсыну синдромының дамуында рөл атқарады. Тышқанға ацетилхолинэстераза ингибиторларын және электрлік стимуляцияны енгізу арқылы бұлшықеттерде триггерлік нүктелер пайда болады.
Ингибиторлар
Холинестераз ингибиторлары (немесе "антихолинестераз") ферменттің әрекетін тежейді. Оның маңызды функциясы болғандықтан, холинестеразаның әрекетіне кедерес келтіретін химиялық заттар күшті нейротоксиндер болып табылады, олар төмен дозаларда шамадан тыс сілекей шығару мен көзден жас ағуға, содан кейін бұлшықет спазмдарына және соңында өлімге алып келеді (мысалдарға кейбір жылан уыттары, сарин және VX жүйке газдары жатады). Провалидоксим – осыған қарсы қолданылатын дәрі. Көптеген инсектицидтер мен жүйке газдары ацетилхолин эстераза ферментінің белсенді орнындағы серин қалдығымен байланысып, ферментті толығымен тежейтіні анықталды. Ацетилхолин эстераза ферменті жүйке және бұлшықет қосылыстарында бөлінетін нейротрансмиттер ацетилхолинді ыдыратады, бұл бұлшықеттің немесе органның босаңсуына мүмкіндік береді. Ацетилхолин эстеразасын тежеудің салдары – ацетилхолиннің жиналуы және оның үздіксіз әрекет етуі, нәтижесінде кез келген жүйке импульстары үнемі беріліп, бұлшықет жиырылулары тоқтамайды. Ең көп таралған ацетилхолинестераз ингибиторларының бірі – ферменттің белсенді орнына байланысуға арналған фосфорлы қосылыстар. Құрылымдық талаптар: екі липофильді топ, шығатын топ (мысалы, галоид немесе тиоцианат) және терминалды оттек бар фосфор атомы. Лоуессон реактиві туралы мәліметтерде фосфорлы қосылыстардың бір кіші класы туралы толық мәліметтер келтірілген. Кейбір бензодиазепиндер, мысалы, темазепам холинестеразаға тежегіш әсер етеді. Холинестераза деңгейі сынапқа ұшыраудың жанама белгісі ретінде қолданылуы мүмкін. Биохимиялық соғыстан басқа, антихолинестераз анестезия кезінде дәрілік заттарға байланысты параличті жою үшін, сондай-ақ миастения гравис, глаукома және Альцгеймер ауруын емдеу үшін де қолданылады. Бұл қосылыстар қойға арналған ванналар, органофосфатты пестицидтер және карбаматты пестицидтер сияқты көптеген өнімдерде жәндіктерді өлтіру үшін қолданылады. Жоғарыда сипатталған жедел уланудан басқа, күшті психикалық бұзылулармен сипатталатын жартылай жедел улану да болуы мүмкін. Сонымен қатар, ұзақ уақытқа созылған әсер туа біткен ақауларға әкелуі мүмкін.