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Lexikon der Biologie

NADPH-Oxidase

NADPH-Oxidase w, NADPH-Oxidase-System, Enzym bzw. Enzymsystem, das im oxidativen Metabolismus endocytierender Leukocyten die Bildung von Superoxidanionen O2 (freie Radikale, Hyperoxid) aus O2 katalysiert. NADPH (Nicotinamidadenindinucleotidphosphat) wird anschließend durch Oxidation von Glucose-6-phosphat zu 6-Phosphogluconat regeneriert. Die hochreaktiven Superoxid-Anionen, die für die erzeugende Zelle selbst toxisch sein können, werden durch die Superoxid-Dismutase zu H2O2 (Wasserstoffperoxid) reduziert ( vgl. Abb. ), das durch die Katalase weiter zu H2O (Wasser) und O2 (Sauerstoff) disproportioniert wird. Dieser Prozeß wird auch als oxidative burst oder respiratory burst bezeichnet und tritt z.B. bei der Aktivierung von neutrophilen Granulocyten und Monocyten auf. Das Reduktionssystem besteht aus einem Membran-assoziierten Flavo-Cytochrom (Cytochrom b558) und mindestens 2 weiteren cytosolischen Faktoren sowie einem GTP-bindenden Protein (G-Proteine). Superoxidanionen können Membranen passieren und werden dann unter Umständen in andere toxische Metaboliten umgewandelt. Wasserstoffperoxid interagiert mit dem Enzym Myeloperoxidase und kann so zusammen mit Chloridionen (Chlor) zur Produktion von hypochloriger Säure führen. Auch Hydroxylradikale (Hydroxidion) werden aus Wasserstoffperoxid gebildet. Diese Sauerstoffmetaboliten werden für wichtige Effektoren bei cytotoxischen Reaktionen, wie z.B. der Abtötung von Bakterien durch Phagocyten (Phagocytose), gehalten . aktivierter Makrophage.



NADPH-Oxidase

Die erbliche Stoffwechselkrankheit chronische Granulomatose ist durch eine stark verminderte Aktivität der NADPH-Oxidase in endocytierenden Zellen gekennzeichnet. Dadurch ist ein effektives Abtöten endocytierter Mikroorganismen nicht möglich, und die betroffenen Patienten leiden unter chronischen bakteriellen Infektionen, die in manchen Fällen zur Bildung von sog. Granulomen führen.

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