Differential functions of the COX p

Differential functions of the COX proteins If the only basis for the differences between the COX isoforms was their differential gene expression, then replacingthegeneforCOX-2withthatforCOX-1shouldproduce no noticeable phenotype. However, “knockin” of the COX-1 gene into the COX-2 locus in mice only partially replenishes the deficit in PGI2 synthesis and fails to fully ameliorate defects in reproductive and renal function associated with COX-2 deletion (24). These results clearly indicate that COX-1 and COX-2 are not functionally interchangeable at the protein level. One basis for the results of the COX-1 knockin study may lie in differential coupling between the two COX proteins and downstream synthases. For example, lack of full restoration of PGI2 synthesis by COX-1 knockin may be due to a failure of coupling between COX-1 with PGI synthase. Numerous studies support selective isoform association (25, 26), but much of this work has been done with cells overexpressing the relevant enzymes, and no basis for the differential coupling has been advanced. Therefore, confirmation of this hypothesis awaits further investigation. An alternative explanation for the difference in isoform function may be that COX-2 requires lower concentrations of hydroperoxide for activation than does COX-1 (27). Although thisdifference does not usually affectkinetic parameters measured invitro, withinthe reducingenvironment of the intact cell, it translates into an ability of COX-2 to function at lower AA concentrations than COX-1 (24, 26, 28). The structural and mechanistic bases for the difference in hydroperoxide requirement are not fully understood, but site-directedmutagenesisstudiesindicatethatThr-383,aresidue near the heme in COX-2, is at least partly responsible for its greater hydroperoxide sensitivity (25). A third explanation for the differences in function betweenCOX-1 and COX-2 may liein COX-2ʼswider substrate specificity. For example, COX-2 is capable of metabolizing ester and amide derivatives of AA that are poor substrates for COX-1 (29). Of particular interest are the glyceryl ester and ethanolamide of AA, 2-arachidonoylglycerol (2-AG) and arachidonoyl ethanolamide, respectively, which are endogenous ligands for the CB1 and CB2 cannabinoid receptors (Fig. 2). The products of 2-AG and arachidonoyl ethanolamide metabolism by COX-2 are the glyceryl ester and ethanolamide derivatives of PGH2 (PGH2-G and PGH2-EA, respectively), which are subject to further metabolism by the same enzymes that metabolize PGH2, with the exceptionofthromboxanesynthase.Thus,formationofglyceryl ester or ethanolamide analogs of PGE2, PGF 2a, PGD 2, and PGI2 is possible, depending on the enzymes present in the environment. Prostaglandin gyceryl esters (PG-Gs) are subject to hydrolysis by esterases present in blood and tissues, which confounds efforts to detect them in vivo. Nevertheless, low levels of PG-Gs have been observed in rat paw tissue and in cultures of LPS-pretreated murine resident peritoneal macrophages and RAW264.7 cells stimulated with zymosan and ionomycin, respectively. These results suggest that PG-Gs maybeproduced under physiological orpathophysiological conditions. A growing number of studies suggest a physio
Cyclooxygenase

Kết quả (Việt) 2:

Chức năng khác biệt của protein COX Nếu cơ sở duy nhất cho sự khác biệt giữa các đồng dạng COX là biểu hiện gen khác biệt của họ, sau đó replacingthegeneforCOX-2withthatforCOX-1shouldproduce không có kiểu hình đáng chú ý. Tuy nhiên, "Knockin" của gen COX-1 vào các locus COX-2 ở chuột chỉ có một phần bổ sung dưỡng chất thâm hụt trong tổng hợp PGI2 và không cải thiện hoàn toàn khiếm khuyết trong chức năng sinh sản và thận kết hợp với COX-2 xóa (24). Những kết quả này cho thấy rõ ràng rằng COX-1 và COX-2 không phải là chức năng hoán đổi cho nhau ở mức độ protein. Một cơ sở cho các kết quả của nghiên cứu Knockin COX-1 có thể nằm trong các khớp nối khác biệt giữa hai protein COX và synthases hạ lưu. Ví dụ, thiếu khôi phục hoàn toàn tổng hợp PGI2 do COX-1 Knockin có thể là do một sự thất bại của các khớp nối giữa COX-1 với PGI synthase. Nhiều nghiên cứu hỗ trợ hiệp hội chọn lọc isoform (25, 26), nhưng phần lớn công việc này đã được thực hiện với các tế bào biểu hiện tốt các enzym có liên quan, và không có cơ sở cho các khớp nối khác biệt đã được nâng cao. Do đó, xác nhận giả thuyết này đang chờ điều tra thêm. Một giải thích khác cho sự khác biệt trong chức năng isoform có thể là COX-2 đòi hỏi nồng độ thấp của hydroperoxide để kích hoạt hơn không COX-1 (27). Mặc dù thisdifference không thông thường affectkinetic đo invitro, withinthe reducingenvironment của tế bào nguyên vẹn, nó lại biến thành một khả năng của COX-2 chức năng ở nồng độ thấp hơn so với AA COX-1 (24, 26, 28). Căn cứ cấu trúc và cơ học cho sự khác biệt trong yêu cầu hydroperoxide chưa được hiểu đầy đủ, nhưng trang web directedmutagenesisstudiesindicatethatThr-383, aresidue gần heme trong COX-2, ít nhất là một phần trách nhiệm cho sự nhạy cảm hydroperoxide lớn hơn của nó (25). Một lời giải thích thứ ba cho sự khác biệt về chức năng betweenCOX-1 và COX-2 có thể liein COX-2'swider chất đặc hiệu. Ví dụ, COX-2 có khả năng chuyển hóa este và các dẫn xuất amit của AA có chất nghèo COX-1 (29). Quan tâm đặc biệt là các ester glyceryl và etanolamit của AA, 2-arachidonoylglycerol (2-AG) và arachidonoyl etanolamit, tương ứng, mà là ligand nội sinh cho các thụ thể cannabinoid CB1 và CB2 (Hình. 2). Các sản phẩm của 2-AG và chuyển hóa etanolamit arachidonoyl bởi COX-2 là các este và etanolamit dẫn xuất glyceryl của PGH2 (PGH2-G và PGH2-EA, tương ứng), mà có thể chuyển hóa hơn nữa bởi các enzyme tương tự mà chuyển hóa PGH2, với các exceptionofthromboxanesynthase.Thus, formationofglyceryl este hoặc các chất tương tự etanolamit của PGE2, PGF 2a, PGD 2, và PGI2 là có thể, tùy thuộc vào các enzym có trong môi trường. Este Prostaglandin gyceryl (PG-Gs) có thể thủy phân bởi esteraza hiện diện trong máu và các mô, trong đó lẫn lộn những nỗ lực để phát hiện chúng trong cơ thể. Tuy nhiên, các mức thấp của PG-Gs đã được quan sát trong mô rat Paw và trong nền văn hóa của LPS-xử lý sơ bộ các đại thực bào phúc mạc thường trú chuột và tế bào RAW264.7 kích thích với zymosan và ionomycin, tương ứng. Những kết quả này gợi ý rằng PG-Gs maybeproduced điều kiện orpathophysiological sinh lý. Ngày càng có nhiều nghiên cứu cho thấy một physio
cyclooxygenase