Malli ihmisen diamiinioksidaasin rakenteesta
**Diamiinioksidaasi** eli **histaminaasi** on entsyymi, joka katalysoi eräiden diamiinien kuten histamiinin, agmatiinin, putreskiinin ja spermiinin hapettamista aminoaldehydeiksi. Entsyymiä esiintyy niin arkeoneissa, bakteereissa kuin aitotumaisissa eliöissäkin ja sillä on useita biologisia tehtäviä. Diamiinioksidaasin EC-numero on EC 1.4.3.22.

Rakenne, biologinen rooli ja reaktiomekanismi
---------------------------------------------

Rakenteeltaan diamiinioksidaasi on kahdesta samanlaisesta alayksiköstä koostuva homodimeeri ja ihmisen entsyymin molekyylimassa on noin 160–200 kDa. Entsyymi vaatii toimiakseen kofaktorikseen topakinonin eli 2,4,5-trihydroksifenyylialaniinikinonin, joka koordinoituu kupari-ioneihin. Kupari-ionit ovat välttämättömiä entsyymin aktiivisuuden kannalta. Diamiinioksidaasi hapettaa diamiineja, kuten histamiinia, putreskiinia, spermiiniä, agmatiinia, kadaveriiniä sekä eräitä monoamiineja kuten dopamiinia, fenyylietyyliamiinia, tryptamiinia ja bentsyyliamiinia aminoaldehydeiksi tai aldehydeiksi. Monoamiinit hapettuvat lähinnä silloin, kun niiden konsentraatio on suuri. Lisäksi muodostuu vetyperoksidia ja ammoniakkia.

Nisäkkäillä diamiinioksidaasin aktiivisuus on suurimmillaan veressä, suolistossa, munuaisissa, maksassa, keuhkoissa ja istukassa raskauden aikana. Nisäkkäillä, sammakkoeläimillä ja matelijoilla ei ole juurikaan diamiinioksidaasiaktiivisuutta aivoissa, mutta sen sijaan linnuilla aktiivisuus on aivoissa kohtalainen ja kalojen aivoissa suuri. Diamiinioksidaasi inaktivoi polyamiinien biologisia vaikutuksia ja sillä saattaa olla rooli allergioissa ja solujen kasvun säätelyssä. Entsyymiä markkinoidaan ravintolisänä histamiiniyliherkkyyden eli histamiini-intoleranssin hoitoon, mutta sen hyödystä ei ole tieteellistä näyttöä. Aminoaldehydit syklisoituvat helposti muodostaen pyrrolidiini- ja piperidiinirenkaita ja esimerkiksi kasveissa entsyymillä on rooli näitä rakenteita sisältävien alkaloidien biosynteesissä.

Diamiinioksidaasin kaltalysoiman reaktion mekanismin ensimmäisessä vaiheessa diamiinin aminoryhmä reagoi entsyymiin sitoutuneen topakinonin kanssa muodostaen karbinoliamiinivälivaiheen, joka muuttuu imiiniksi eli Schiffin emäkseksi. Tämä imiini hydrolysoituu vapauttaen aldehydin ja koentsyymistä muodostuu aminokinoliojhdannainen. Aminokinoli hapettuu takaisin topakinoniksireagoidessaan hapen ja veden kanssa ja kupari-ionit katalysoivat tätä reaktiota. Samalla muodostuu ammoniakkia ja vetyperoksidia. Entsyymin inhibiittoreita ovat esimerkiksi pimagediini eli aminoguanidiini ja semikarbatsidi.

Lähteet
-------

1. 1 2 3  EC 1.4.3.22 - diamine oxidase Brenda. Viitattu 13.8.2015. (englanniksi)
2. 1 2 3  Daniel L. Purich, R. Donald Allison: *The Enzyme Reference*, s. 66. Academic Press, 2003. ISBN 9780080550817. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 13.8.2015). (englanniksi)
3. 1 2  David A. Williams, William O. Foye, Thomas L. Lemke: *Foye's principles of medicinal chemistry*, s. 283. Lippincott Williams & Wilkins, 2012. ISBN 99781609133450. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 13.8.2015). (englanniksi)
4. ↑  Maurice Edward Shils,Moshe Shike: *Modern Nutrition in Health and Disease*, s. 287. Lippincott Williams & Wilkins, 2005. ISBN 978-0781741330. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 13.8.2015). (englanniksi)
5. ↑  N.S. Abel Lajtha: *Control Mechanisms in the Nervous System*, s. 302. Springer, 2013. ISBN 978-1-4615-7165-0. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 13.8.2015). (englanniksi)
6. ↑  Matti Hannuksela & Tari Haahtela: Histamiini-intoleranssi ja pseudoallergia - onko niitä?  *Duodecim*, 2012, 128. vsk, nro 9, s. 952-957. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 25.10.2023.
7. ↑  Bob B. Buchanan,Wilhelm Gruissem,Russell L. Jones: *Biochemistry and Molecular Biology of Plants*, s. 821. John Wiley & Sons, 2015. ISBN 9781118502211. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 13.8.2015). (englanniksi)

Aiheesta muualla
----------------

* Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG): Diamine oxidase, EC 1.4.3.22 (englanniksi)