Dopamiini-beeta-hydroksylaasi

Dopamiini-beeta-hydroksylaasi eli dopamiini-β-hydroksylaasi tai DBH on adrenergisten hermosolujen entsyymi, joka hapettaa dopamiinia norepinefriiniksi eli noradrenaliiniksi happimolekyylien, kupari-ionien ja askorbaattien avulla. Ihmisillä DBH on ainoa tähän reaktioon kykenevä entsyymi. DBH löytyy myös joiltakin muilta eläimiltä. Ihmisillä DBH:n koodaava geeni DBH on kromosomissa 9 kohdassa 9q34.

DBH tunnetaan myös nimellä dopamiini-β-mono-oksigenaasi tai dopamiini-beeta-mono-oksigenaasi.

Rakenne
Ihmisten DBH on glykoproteiini, joka koostuu kahdesta samanlaisesta proteiiniyksiköstä, eli se on homodimeeri. Yksiköt ovat toisissaan kiinni disulfidisidoksin. Ihmisillä on myös neljästä yksiköstä koostuvia DBH:ita. Nämä homotetrameerit koostuvat kahdesta homodimeeristä. Homotetrameerien massa on 290 kDa. DBH on lisäksi metalloproteiini: sen homodimereissä on aktiivisessa keskuksessa kaksi DBH:n toiminnan kannalta välttämätöntä kupari-ionia.

Toiminta
Ihmisillä DBH-homodimeeri hapettaa aktiivisessa keskuksessaan entsyymireaktion aikana yhden dopamiinin norepinefriiniksi hapen (O2) avulla liittämällä norepinefriiniin hydroksyyliryhmän. Aktiivinen keskus vaatii tähän reaktioon kofaktoriksi kaksi askorbaattia (C-vitamiinimolekyyliä) ja kaksi kupari-ionia. Reaktiossa 2 askorbaattia luovuttavat yhteensä 2 elektronia happimolekyylille, joka on kiinni yhdessä DBH:n katalyyttisen keskuksen kupari-ionissa. Toinen kupareista taas mahdollisesti osallistuu elektronien siirtoon. Molekyylin toinen happi liittyy dopamiiniin ja toinen happi pelkistyy vesimolekyyliksi (H2O). Askorbaatit taas hapettuvat semihydroaskorbaateiksi. Lukuun ottamatta semihydroaskorbaattien muodostumista (kuvassa muodostuu dehydroaskorbaatti), on DBH:n katalysoima reaktio seuraavanlainen:

Muodostunut norepinefriini voi erittyä vereen ja mahdollisesti muuntua fenyylietanolamiini-N-metyylitransferaasin (PNMT) avulla epinefriiniksi. DBH:ta on sympaattisen hermoston hermosolujen sisällä. DBH:ta on muun muassa lisämunuaiskuoren ja sydämen hermostossa sekä aivoissa.

DBH:n keinotekoisia inhibiittoreita ovat muun muassa nepikastaatti ja etamikastaatti.

Puutos
DBH:n geneettinen puutos on äärimmäisen harvinainen sairaus, joka periytyy autosomaalisesti ja resessiivisesti. Puutoksen oireet ilmenevät vastasyntyneenä. Puutos aiheuttaa varhaislapsuudessa muun muassa lihasheikkoutta, hypotermiaa, hypoglykemiaa. Eritoten aikuisiällä ilmenee riippuluomisuutta, nenän tukkoisuutta ja vakavaa ortostaattista hypotensiota, joka heikentää kykyä seistä ja liikkua. Pyörtyminen ja kaatuilu on puutosta potevilla yleistä. DBH:n puutos ei aiheuta merkittäviä psyykkisiä poikkeamia. Puutosta potevilla on kudoksissaan normaalia enemmän dopamiinia. Puutosta potevien oireita voidaan lievittää tehokkaasti annostelemalla heille droksidopaa, joka on noradrenaliinin keinotekoinen esiaste.

Lähteet

Oksidoreduktaasit