Xanthine oxidoreductase (XOR): Structure and function.

Abstract

Xanthine oxidoreductase (XOR) is part of a group of enzymes known as molybdenum iron-sulfur flavin hydroxylases. Animal XORs are homodimers with molecular mass of about 300 KDa. Each subunit contains a single peptide chain, which binds one molybdopterin cofactor (Mo-pt), two non-identical 2Fe-2S centers, and one FAS cofactor. It exists in two inter-convertible forms know as xanthine oxidase (XO, E.C. 1.17.3.2) and xanthine dehydrogenase (XDH, E.C. 1.17.1.4). XOR exists in two forms: active and inactive form, depending on the lack of Mo in the inactive form present in any XOR species. Its primary role is purine metabolism, where hypoxanthine is converted to xanthine and xanthine to uric acid, XOR is also active with many other substrates, things which classify XOR as an enzyme system. Additionally, XOR is involved in numerous physio pathological functions by its main production of ROS and NOS, which give the enzyme a great spread over in scientific research. The main physiological role of the enzyme is basically linked to signal transduction immune defense and lactation, whereas, in pathological role the enzyme is interfering in many diseases states, by the overproduction ROS or uric acid, leading to many physiological disorder such as ischemia reperfusion, gout and going through a large number of diseases from cancer to aging…...Also this study focus on the possibility of using a natural product as XOR inhibitors with less side effects. ========================================================================================================================الانزيم المؤكسد المرجع للكزانثين (XOR) ينتمي الى مجموعة من الانزيمات تعرف بانزيمات الاماهة موليبدينوم حديد-كبريت فلافين. XOR الحيواني يتألف من تحت وحدتين ذو وزن جزيئي حوالي 300 كيلودالتن. كل تحت وحدة هي سلسلة بيبتيدية منفردة والتي تحتوي على واحد مرافق انزيم موليبدوبترين (Mo-pt) ووحدتين غير متماثلتين حديد-كبريت Fe-2S2 وواحد من مساعد انزيم .FAD الإنزيم يوجد تحت شكلين قابلين للتحول فيما بينهما وهما الشكل المؤكسد (XO, E.C. 1.1.3.2) والشكل المرجع.(XDH, E.C. 1.1.1.4) يوجد XORتحت شكلين أيضا الشكل النشط والشكل غير النشط تبعا الى نسبة الموليبدان Mo التي توجد في الشكل غير النشط في الأنواع المختلفة للإنزيم. دوره الاساسي ينحصر في ايض البيورينات حيث الهيبوكزانثين يتحول الى كزنثين والكزانثين الى حمض اليوريك. كما ان الانزيم يتفاعل مع كثير من مواد تفاعل اخرى الشيء الذي يصنفه ضمن الأنظمة الإنزيمية. بالإضافة الى ذلك فان XORيتدخل في العديد من الأنشطة الفيزيولوجية والممرضة ويعود ذلك لقدرته على انتاج الانواع الاكسجين النشطة والانواع النيتروجين النشطة التي جعلت من الانزيم قيد الاهتمام في مجالات البحث العلمي. الدور الفيزيولوجي الرئيسي لهذا الانزيم يتدخل في نقل الإشارة والدفاع المناعي وكذلك ادرار الحليب. في حين يتلخص دور للإنزيم في الخلل الفيزيولوجي في تدخله بواسطة الانتاج المفرط لأنواع الاكسجين النشطة وحمض اليوريك في الكثير من الحالات المرضية مثل الاختناق واعاده الاحتقان والنقرس والعديد من الامراض الاخرى مرورا بالسرطان والتشيخ...... الخ. كما سلطت هذه الدراسة الضوء على احتمال استعمال المواد الطبيعية لتثبيط XOR مع تفادي الاعراض الجانبية.