Piparjuuriperoksidaasi

Piparjuuriperoksidaasi on oksidoreduktaaseihin kuuluva entsyymi. Entsyymi katalysoi fenolijohdannaisten ja eräiden muiden aromaattisten yhdisteiden hapettamista vetyperoksidin avulla. Entsyymi eristettiin ensimmäisen kerran piparjuuren (Armoracia rusticana) juuresta. Piparjuuriperoksidaasia hyödynnetään biokemiallisissa ja lääketieteellisissä tutkimuksissa merkkiaineena. Piparjuuriperoksidaasin EC-numero on EC 1.11.1.7.

Ominaisuudet ja toiminta
Piparjuuriperoksidista tunnetaan kolme isoentsyymiä, jotka ovat isoentsyymit A, C ja E. Näistä piparjuuriperoksidaasi C on tunnetuin ja käytetyin. Entsyymi on glykoproteiini ja sen molekyylimassa on noin 42–44 kDa. Entsyymi sisältää prosteettisenä ryhmänä hemiryhmän eli Protoporfyriini IX:n johon on sitoutunut Fe3+-ioni. Rautaioni on tärkeä katalyyttiselle aktiivisuudelle. Entsyymi hyväksyy substraateikseen useita aromaattisia yhdisteitä esimerkiksi fenolijohdannaisia. Piparjuuriperoksidaasin katalysoiman reaktion ensimmäisessä vaiheessa vetyperoksidi hapettaa entsyymin porfyriiniryhmän radikaaliksi ja raudan hapetusluvulle +IV. Lisäksi muodostuu vettä. Seuraavassa vaiheessa aromaattinen molekyyli pelkistää entsyymiradikaalin ja hapettuu itse radikaaliksi, mutta rauta on vielä hapetusasteella +IV. Seuraavassa vaiheessa toinen aromaattinen molekyyli sitoutuu entsyymiin ja rautaioni hapettaa tämän molekyylin radikaaliksi.

Käyttö
Piparjuuriperoksidaasia voidaan käyttää lääketieteellisessä diagnostiikassa ja biokemiallisissa tutkimuksissa. Tämä perustuu siihen, että aromaattisen yhdisteen hapettumisessa muodostuva radikaali fluoresoi näkyvää valoa. Tällaisia väriaineita ovat esimerkiksi tetrametyylibentsidiini, 2,2′-atsino-bis(3-etyyli-2,3-dihydrobentstiatsolisulfonaatti) ja luminoli. Piparjuuriperoksidaasia voidaan käyttää väriaineen ja glukoosioksidaasin kanssa glukoosipitoisuuden määritykseen. Entsyymi voidaan myös liittää vasta-aineisiin ja selvittää täten vasta-aineen kulkeutumista elimistössä. Alla on eräitä yleisesti piparjuuriperoksidaasin kanssa käytettyjä väriaineita.

Lähteet

Oksidoreduktaasit