5.11: Холинэстеразы: Распределение и функции

Холинэстеразы являются группой ферментов серингидролаз, которые играют решающую роль в расщеплении эфиров холина. Два основных типа холинэстераз - ацетилхолинэстеразы (AChE) и бутирилхолинэстераза (BuChE), которые отличаются своим распределением, функцией и специфичностью по отношению к субстрату. AChE, также известные как истинные холинэстеразы, специфически гидролизуют ацетилхолин, в то время как BuChE, часто называемые псевдохолинэстеразами, могут гидролизовать различные эфиры холина, включая бутирохолин, что делает их неспецифическими.

Эти ферменты существуют как в растворимой, так и в связанной формах. Растворимые формы, состоящие из глобулярной каталитической субъединицы, находятся в цереброспинальной жидкости (AChE) и плазме (BuChE). Связанная форма связывает каталитическую единицу с вспомогательными белками, крепит фермент либо к нейронным мембранам в синапсах нейронов, либо к базальным мембранам на нейромышечных соединениях.

AChE в основном синтезируется в шероховатой сети эндоплазматического ретикулума и преимущественно располагается в нейромышечных синапсах, холинергических окончаниях нейронов и эритроцитах. Связанная AChE на холинергических нейронных синапсах гидролизует высвобожденный ацетилхолин в холин и ацетат, тем самым прекращая его действие. Растворимая AChE помогает регулировать концентрацию свободного ацетилхолина. Кроме того, AChE также может гидролизировать нейропептиды, такие как вещество Р, хотя физиологическое значение остается неясным.

В отличие от AChE, BuChE в основном синтезируется в печени, и его связанная форма широко распространена в коже, мозге, печени и гладких мышцах кишечника. Связанная форма BuChE, присутствующая в плазме, отвечает за гидролиз ацетилхолина и содержащих эфир агентов, таких как анестетики, что приводит к инактивации этих лекарств после их введения.

Холинэстеразы — это ферменты, которые расщепляют сложные эфиры холина. В зависимости от их распределения и функции, они существуют как два различных типа: АХЭС, или истинные холинэстеразы, и БУХ, или псевдохолинэстеразы.

Оба типа имеют глобулярные каталитические субъединицы, которые могут существовать в виде растворимых форм фермента. Связанная форма ферментов имеет каталитические компоненты, закрепленные на мембране с помощью структурных субъединиц.

АХЭ синтезируются в шероховатом эндоплазматическом ретикулуме и в основном обнаруживаются в холинергических нейронах и на постсинаптических концевых пластинках

Они специфичны для АЧ и родственных сложных эфиров. Связанные АХЭ в холинергических синапсах гидролизуют высвобожденный, прекращая его действие.

С другой стороны, BuChE синтезируются в печени. Связанные BuChE широко распространены в организме, в то время как растворимая форма находится в плазме.

BuChE гидролизует бутирилхолин, ACh и другие эфирсодержащие анестетики. Он также регулирует рост нейронов и клеточную пролиферацию.