Lisil-oxidasa (LOX) y proteinas tipo LOX: rol de amino-oxidasas, propiedades moleculares y cataliticas / Lysyl oxidase (LOX) and LOX-like proteins: role of amino-oxidases, molecular and catalytic properties / Lisil-oxidase (LOX) e proteinas tipo LOX: papel da amino-oxidases, propriedades moleculares e catalíticas

Las amino-oxidasas pertenecen a dos grupos de proteinas: flavoenzimas y quinoenzimas. La lisil-oxidasa (LOX) es una quinoenzima que contiene cobre y lisil-tirosil-quinona como cofactor. Los niveles de LOX aumentan en muchas enfermedades fibroticas y en algunos tumores promoviendo metastasis, mientras que la expresion de la enzima esta disminuida en enfermedades que involucran un deterioro en el metabolismo del cobre. Se discute el rol de LOX como amino-oxidasa en la catalisis de la desaminacion oxidativa de residuos de lisina en los precursores del colageno y de elastina, y la participacion de los restantes miembros de esta familia genica: LOXL1, LOXL2, LOXL3 y LOXL4, asi como sus propiedades moleculares. Se analizan su biosintesis, sus propiedades cataliticas y mecanismo de reaccion, cofactores e inhibidores y la expresion y respuesta a diversos efectores celulares.

Amino-oxidases belong to two groups of proteins: flavoenzymes and quinoenzymes. Lysyl oxidase (LOX) is a copper-containing quinoenzime, having lysyl-tyrosyl-quinone as cofactor. LOX levels are increased in many fibrotic diseases, and in some tumors promoting metastasis, while the enzyme expression is decreased in diseases that involve deterioration in copper metabolism. The role of LOX as amino oxidase in catalyzing the oxidative deamination of lysine residues in precursors of collagen and elastin is discussed, as well as the participation of other members of this gene family: LOXL1, LOXL2, LOXL3, and LOXL4, and their molecular properties. The biosynthesis, catalytic properties and reaction mechanism, cofactors and inhibitors, and the expression and response to various cellular effectors are analyzed.

As amina oxidases pertencem a dois grupos de proteínas: flavoenzimas e quinoenzimas. A lisil-oxidase (LOX) é uma quinoenzima contendo cobre e lisil-tirosil-quinona como cofator. Os níveis da enzima LOX aumentam em muitas doenças fibróticas e em alguns tumores promovendo metástase, enquanto que a expressão da enzima está reduzida em doenças que envolvem a deterioração no metabolismo do cobre. Discute-se o papel de LOX como amina oxidase na catálise a desaminação oxidativa de resíduos de lisina de precursores de colágeno e de elastina, e a participação dos outros membros desta família gênica: LOXL1, LOXL2, LOXL3 e LOXL4, bem como as suas propriedades moleculares. A sua biossíntese, as suas propriedades catalíticas e mecanismo de reação, cofatores e inibidores e a expressão e resposta a diversos efetores celulares são analisados.

Flavoproteínas que actúan como amino-oxidasas: Estructura, función e importancia clínica / Flavoproteins acting as amine oxidases: Structure, function and clinical significance / Flavoproteínas atuando como amina oxidases: Estrutura, função e significado clínico

Se destaca la actividad de las flavoenzimas como amino-oxidasas, que intervienen en el metabolismo de las aminas biogénicas como biorreguladores, especialmente en el crecimiento y la diferenciación celular. La clasificación de las amino-oxidasas incluye flavoenzimas y quinoenzimas. Se analizan las amino-oxidasas que son flavoproteínas, como las monoamino-oxidasas y las poliamino-oxidasas. Se discuten las isoformas, estructuras y función de ambas, sus sustratos e inhibidores, la expresión de MAO-A y MAO-B en tejidos humanos y sus implicancias clínicas. MAO plaquetaria es un biomarcador de desórdenes mentales y neurodegenerativos. Los inhibidores selectivos de MAO-A resultaron ser eficaces antidepresivos, mientras que algunos de MAO-B se utilizan en el tratamiento de enfermedades de Parkinson y de Alzheimer. La identificación de elevadas concentraciones de poliaminas en varias enfermedades, desde cáncer y psoriasis hasta infecciones parasitarias, hace que la manipulación de su metabolismo sea un blanco terapéutico o preventivo en ciertas enfermedades. Se discute además qué poliamino-oxidasas actúan en el metabolismo de las poliaminas en humanos, frente a las presentes en plantas, bacterias y protistas. Las poliaminas y las enzimas de su metabolismo desempeñan funciones relevantes en los procesos de envejecimiento y en algunas enfermedades, como cáncer, diabetes mellitus, accidentes cerebro-vasculares, insuficiencia renal y trastornos psiquiátricos.

The activity of flavoenzymes as amine oxidases involved in the metabolism of biogenic amines as bioregulators is highlighted, particularly for cell growth and differentiation. The classification of amine oxidases includes flavoenzymes and quinoenzymes. Amine oxidases that are flavoproteins, such as monoamine oxidases and polyamine oxidases, are analyzed herein. The isoforms, structures and functions of both enzyme families, their substrates and inhibitors, the expression of MAO-A and MAO-B in human tissues, and their clinical implications are discussed. Platelet MAO is a biomarker of mental and neurodegenerative disorders. Selective MAO-A inhibitors proved to be effective antidepressants, while some MAO-B inhibitors are used for treatment of Parkinson's and Alzheimer's diseases. The identification of high concentrations of polyamines in a variety of diseases, from psoriasis to cancer and parasitic infections, makes handling their metabolism a therapeutic or preventive target for the treatment of some diseases. Also polyamine oxidase activity on polyamine metabolism in humans, compared to those present in plants, bacteria and protists,is discussed. Polyamines and the enzymes involved in their metabolism play important roles in the aging processes, as well as in certain diseases such as cancer, diabetes mellitus, stroke, kidney failure, and defined psychiatric disorders.

Foi enfatizada a atividade de flavoenzimas como as amina oxidases envolvidas no metabolismo de aminas biogênicas como biorreguladores, especialmente no crescimento e diferenciação celular. A classificação das amina oxidases inclui flavoenzimas e quinoenzimas. Amina oxidases que são flavoproteínas, tais como monoamina oxidases e poliamina oxidases, são analisadas. Isoformas, estrutura e função das duas oxidases são discutidas, os seus substratos e inibidores, a expressão de MAO-A e MAO-B em tecidos humanos e suas implicações clínicas. MAO plaquetária é um biomarcador de desordens mentais e neurodegenerativas. Os inibidores selectivos da MAO-A resultaram ser eficazes antidepressivos, embora alguns dos MAO-B sejam utilizados no tratamento da doença de Parkinson e de Alzheimer. A identificação de elevadas concentrações de poliaminas em várias doenças, desde câncer e psoríase a infecções parasitárias, faz com que a manipulação do seu metabolismo seja um alvo terapêutico ou preventivo em certas doenças. Também se discute que a poliamina oxidase atua sobre o metabolismo das poliaminas no ser humano, em comparação com aquelas presentes em plantas, bactérias e protistas. As poliaminas e enzimas do seu metabolismo desempenham papéis relevantes nos processos de envelhecimento e em algumas doenças, tais como câncer, diabetes miellitus, acidente vascular cerebral, insuficiência renal e perturbações psiquiátricas.