Кіріспе
Homo sapiens-те кездесетін сүтқоректілер ақуызы Аденозин деаминазасы (сондай-ақ аденозин амингидролазы немесе ADA) – пурин метаболизміне қатысатын фермент. Ол тағамнан алынған аденозиннің ыдырауына және тіндердегі нуклеин қышқылдарының алмасуына қажет. Адамдарда оның басты қызметі иммундық жүйенің қалыптасуы мен қолдауын қамтамасыз ету болып табылады. Дегенмен, ADA-ның толық физиологиялық функциясы әлі толыққанды түсіндірілмеген.
Adenosine deaminase (also known as adenosine aminohydrolase, or ADA) is an enzyme involved in purine metabolism. It is needed for the breakdown of adenosine from food and for the turnover of nucleic acids in tissues. Its primary function in humans is the development and maintenance of the immune system. However, the full physiological role of ADA is not yet completely understood.
Құрылымы
АДА кіші формада (мономер ретінде) және үлкен формада (димерлік кешен ретінде) кездеседі. Ол сегіз параллель α/β баррель қатарынан тұратын, белсенді орын болып табылатын терең орталық қуысты қоршап тұратын құрылымға жиналған. Екі механизмнің бірі арқылы, Zn2+ күшті электрофил ретінде су молекуласын белсендіреді, ол негізгі Asp295-пен депротонды болып, шабуылдайтын гидроксид ионын құрайды.
Функция
АДА пурин метаболизмінің маңызды ферменттерінің бірі саналады. Аденозиннің ыдырауынан өзге, АДА қоздырғыш аминқышқылдарының бөлінуін күшейтеді және А1 аденозин рецепторлары мен гетеротримерлік G белоктарының байланысына қажетті. Аденозиннің жоғары деңгейіне ұзақ уақыт бойы тозу, оны басудың орнына қабыну реакцияларын күшейтеді деген болжам бар. Сондай-ақ, HIF 1α-ны жоғары экспрессиялайтын егеуқұйрық жүрекшелерінде AMP деаминаза ақуызы мен активтілігінің жоғарылатыны анықталды, бұл HIF 1α экспрессиялайтын жүрекшелердегі ишемиялық стресс кезінде аденозин деңгейінің төмендеуін ішінара түсіндіреді. Мейотикалық және постмейотикалық еркек жыныс жасушаларында АДА2 MDC1 генінің трансляциясы арқылы гетерохроматинды реттейді.
Патология
Аденозин деаминаза геніндегі кейбір мутациялар оның экспрессиясын тоқтатуға себеп болады. Соның салдарынан туындайтын кемшілік – бұл ауыр біріктірілген иммуножеткіліксіздіктің (SCID) бір себебі, әсіресе аутосомалық рецессивті мұрағалудың нәтижесі. АДА деңгейінің төмендеуі өкпе қабынуымен, тимус жасушаларының өлімімен және Т жасуша рецепторларының сигнал беру жүйесінің бұзылуымен байланысты. Керісінше, осы ферменттің артық экспрессиясына себеп болатын мутациялар гемолитикалық анемияның бір себебі болып табылады. Басқа аллельдің (ADA2) аутизмге алып келуі мүмкін екеніне қатысты белгілі бір дәлелдер бар. АДА деңгейінің жоғарылауы сондай-ақ ЖИТС-пен байланысты.
Изоформалар
ADA-ның 2 изоформасы бар: ADA1 және ADA2. ADA1 ағзаның көптеген жасушаларында, әсіресе лимфоциттер мен макрофагтарда кездеседі, онда ол цитозоль және ядрода ғана емес, сонымен қатар дипептидил пептидаза 4-ке (яғни CD26) қосылған жасушалық мембрананың экто түрінде де болады. ADA1 көбінесе жасушаішілік белсенділікке қатысады және кішкентай формада (мономер) және үлкен формада (димер) кездеседі. ADA2 алғаш рет адамның күлкісінде анықталды. Кейіннен ол басқа тіндерде де табылды, соның ішінде ADA1-мен бірге болатын макрофагтарда. Екі изоформа аденозин мен дезоксиаденозин арақатынасын реттеу арқылы паразиттерді өлтіруге көмектеседі. ADA2 негізінен адам плазмасы мен сарысуында кездеседі және тек гомодимер түрінде ғана болады.
Клиникалық маңызы
Адам қан плазмасында ADA2 басым түрі кездеседі және көптеген ауруларда, әсіресе иммундық жүйемен байланысты ауруларда артады: мысалы, ревматоидты артрит, псориаз және саркоидоз. Плазмадағы ADA2 изоформасы сондай-ақ көптеген қатерлі ісіктерде де жоғарылайды. ADA2 кең таралған емес, бірақ ADA1-мен бірге тек моноциттер мен макрофагтарда ғана кездеседі. Плазмадағы жалпы ADA деңгейін жоғары өнімді сұйық хроматографиясы немесе ферменттік немесе колориметриялық әдістер арқылы өлшеуге болады. Ең қарапайым әдіс – аденозин инозинге ыдырағанда бөлінетін аммиак мөлшерін өлшеу болып табылады. Плазманы аденозиннің буферленген ерітіндісімен инкубациялаудан кейін аммиак Бертело реагентімен реакцияға түсіп, фермент активтілігінің мөлшеріне пропорционал көк түс береді. ADA2 деңгейін өлшеу үшін, ADA1 ферментінің активтілігін тежеу мақсатында инкубациядан бұрын 9-(2-гидрокси-3-нонил)аденозин (EHNA) қосылады. Туберкулездің плевралық эффузиясын қазір литрге 40 бірліктен жоғары плевралық сұйықтықтағы аденозин деаминаза деңгейі арқылы дәл диагностикалауға болады. Кладрибин және пентостатин – түкті клеткалы лейкозды емдеуде қолданылатын антинеопластикалық препараттар; олардың әсер ету механизмі – аденозин деаминазасын тежеу.