Lactoperoxidase

Lactoperoxidase
	Lactoperoxidase
	Bändermodell der Lactoperoxidase der Hausziege (Capra hircus). Das Protein ist in Regenbogenfarben dargestellt (N-Terminus = blau, C-Terminus = rot) während das Häm mit Kugeln dargestellt ist (Kohlenstoff-Atome = weiß, Sauerstoff-Atome = rot, Stickstoff-Atome = blau, Eisenatom = orange).<ref name="pmid18191143">PDB 2r5l; Vorlage:Cite book/URLVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/MeldungVorlage:Cite book/Meldung2</ref>
	Lactoperoxidase
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur	612 aa
Kofaktor	Ca2+, Häm b
Präkursor	(712 aa)
Bezeichner
Gen-Name	LPO
Externe IDs	OMIM: 150205; UniProt P22079; MGI: 1923363;
Enzymklassifikation
EC, Kategorie	1.11.1.7, Oxidoreduktase
Reaktionsart	Redoxreaktion
Substrat	Iodid, Bromid, Thiocyanat + H2O2
Produkte	Hypoiodit, Hypobromit, Hypothiocyanit + H2O
Vorkommen
Homologie-Familie	Hovergen
Übergeordnetes Taxon	Tiere
	Orthologe

Unter dem Lactoperoxidase-System versteht man die Kombination aus Lactoperoxidase und dessen ionischen Substraten, dem Wasserstoffperoxid sowie den Oxidationsprodukten. Bekannte Substrate sind Bromid- und Iodid-Ionen, aber auch das Thiocyanat-Ion. Die Produkte der enzymkatalysierten Oxidation sind stark antibakteriell wirksam, vermutlich durch Hemmung der Glucose-Aufnahme.<ref name="pmid9872115">Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref>

Struktur

Die Struktur der Lactoperoxidase besteht hauptsächlich aus α-Helices. Hinzu kommen zwei kurze antiparallele β-Faltblätter. Ein Häm-Cofaktor befindet sich nahe dem Zentrum des Apoproteins.<ref name="pmid18191143" />

Funktion

Die Lactoperoxidase katalysiert die Oxidation verschiedener Sauerstoff-Akzeptoren durch Wasserstoffperoxid (H₂O₂):<ref name="de Wit_1996">Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref>

reduzierter Akzeptor + H₂O₂ → oxidierter Akzeptor + H₂O

Beispiele solcher Oxidationsreaktionen sind:

Thiocyanat (SCN⁻) → Hypothiocyanit (OSCN⁻)<ref name="Wever_1982">Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref><ref name="pmid7066307">Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref>
Bromid (Br⁻) → Hypobromit (BrO⁻)
Iodid (I⁻) → Hypoiodit (IO⁻)

Anwendungen

Milch und Milchprodukte

Zahnheilkunde

Das Lactoperoxidase-System scheint auch zur Behandlung von Karies, Gingivitis und Parodontitis geeignet zu sein<ref name="Poulson OM">Patentanmeldung WO1988002600: Enzyme-containing bactericidal composition, and dental and wound treatment preparations comprising this composition. Angemeldet am 21. April 1988, Erfinder: Poulson OM.‌</ref> und wird daher als Bestandteil von Zahnpasten und Mundspüllösungen eingesetzt. Weil es das Bakterienwachstum in der Mundhöhle hemmt, hemmt es auch die Säureproduktion dieser Bakterien.<ref name="Hoogedoorn_1985">Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung2 Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung</ref>

Klinische Bedeutung des Lactoperoxidase-Systems

Zahn- und Mundgesundheit

In den letzten Jahrzehnten sind eine Reihe von klinischen Studien zur Wirksamkeit des Lactoperoxidase-Systems in verschiedenen Mundhygiene-Produkten (Zahnpasten, Mundspüllösungen) veröffentlicht worden. Nachdem indirekt über die Messung experimenteller Gingivitis- und Karies-Parameter gezeigt worden war, dass Mundspüllösungen,<ref name="pmid4522423">Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref><ref name="pmid3098804">Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref> welche Amyloglucosidase (γ-Amylase) und Glucose-Oxidase enthalten, das Lactoperoxidase-System aktivieren, sind aus jüngster Zeit Studien bekannt, die den Mechanismus der Schutzfunktion von Enzymen in Mundhygieneprodukten beleuchten. So werden Enzyme wie Lysozym, Lactoperoxidase und Glucose-Oxidase von den Zahnpasten auf das Pellikel übertragen. Als Bestandteil des Pellikels sind diese Enzyme katalytisch hoch aktiv.<ref name="pmid20417500">Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref><ref name="pmid15693823">Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref> Ebenso hat das Lactoperoxidase-System als Bestandteil von Zahnpasten einen günstigen Einfluss auf die Vermeidung frühkindlicher Karies,<ref name="pmid19725235">Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref> indem es die Zahl gebildeter Kolonien kariogener Mikroflora herabsetzt, während gleichzeitig die Thiocyanat-Konzentration steigt. Zahnpasten mit dem Lactoperoxidase-System erwiesen sich bei Xerostomie-Patienten im Vergleich zu fluoridhaltigen Zahnpasten hinsichtlich Plaque-Bildung und Zahnfleischentzündungen als überlegen.<ref name="pmid8063434-1">Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref> Weitere Studien dieser Art sollten folgen,<ref name="pmid8063434-2">Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref> nicht zuletzt um den Mechanismus der Schutzwirkung näher zu beleuchten, welcher noch nicht genau aufgeklärt ist.<ref name="pmid7887144">Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref> Die Anwendung von Lactoperoxidase ist nicht auf Karies, Gingivitis und Parodontitis beschränkt.<ref name="pmid20701667">Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref> So kann eine Kombination aus Lysozym und Lactoperoxidase auch zur unterstützenden Behandlung des Burning Mouth Syndroms (Glossodynie) eingesetzt werden. In Kombination mit Lactoferrin wirkt Lactoperoxidase gegen Mundgeruch,<ref name="pmid20512389">Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref> in Kombination mit Lactoferrin und Lysozym trägt Lactoperoxidase zur Linderung von Beschwerden wegen Mundtrockenheit (Xerostomie) bei.<ref name="pmid18194332">Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref> Ebenso können Gele mit Lactoperoxidase bei Mundhöhlenkrebs-Patienten, deren Speichelfluss infolge von Bestrahlungen eingeschränkt ist (Xerostomie), zur Symptomlinderung beitragen und gleichzeitig die Bakterienflora günstig beeinflussen.<ref name="pmid17912104">Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref><ref name="pmid16098116">Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref><ref name="pmid15712851">Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref>

Zystische Fibrose

Im Speichel von Patienten mit zystischer Fibrose wird weniger Thiocyanat gefunden als in gesunden Patienten.<ref name="pmid19918082">Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref> Weil so auch weniger antibakteriell wirksames Hypothiocyanit gebildet werden kann, könnte dies ein Grund dafür sein, dass diese Patienten gehäuft unter Atemwegserkrankungen leiden.<ref name="pmid17082494">Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref><ref name="pmid18519245">Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref>

Krebs

Antikörper-Konjugate mit Lactoperoxidase töten Tumorzellen ab.<ref name="pmid2790777" /> Makrophagen, die Lactoperoxidase ausgesetzt waren, können Tumorzellen verstärkt neutralisieren.<ref name="pmid2402192" /> Die Oxidation von Estradiol durch Lactoperoxidase wird als mögliche Quelle für oxidativen Stress bei Brustkrebs gehandelt.<ref name="pmid7955118">Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref><ref name="pmid10994878">Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref><ref name="pmid10994878" /> Auch Östrogen wird in Gegenwart von Lactoperoxidase oxidiert. Dabei entsteht am phenolischen A-Ring des Östrogens ein reaktives Phenoxy-Radikal.<ref name="pmid16944280">Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref> Durch die Einwirkung von Lactoperoxidase könnten carcinogene Amine so aktiviert werden, dass sie vermehrt mit DNS reagieren und so zur Bildung von Brustkrebs beitragen.<ref name="pmid15606142">Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Interner Lua-Fehler: Der Interpreter beendet sich mit dem Signal „24“.Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref>

Weblinks

MeSH Lactoperoxidase

Einzelnachweise