Моноаминоксидаза и её типы¶

Моноаминоксидаза — фермент класса оксидоредуктаз, катализирующий окислительное дезаминирование моноаминов (адреналина, норадреналина, дофамина, серотонина, гистамина и ряда других биогенных аминов) с образованием соответствующих альдегидов, аммиака и пероксида водорода. Относится к флавинзависимым аминооксидазам, локализуется преимущественно во внешней мембране митохондрий. Играет ключевую роль в регуляции уровня нейромедиаторов в центральной нервной системе и в периферических тканях.

¶История изучения

Фермент был описан в 1928 году Мэри Хейр, которая обнаружила в тканях животных активность, разрушающую тирамин. Термин «моноаминоксидаза» закрепился в 1930-х годах. В 1937 году было установлено, что ингибиторы этого фермента усиливают действие адреналина. В 1960-х годах Джонстон выделил две изоформы фермента — МАО-А и МАО-Б, различающиеся по субстратной специфичности и чувствительности к ингибиторам. В 2001 году была определена кристаллическая структура человеческой МАО-Б.

¶Типы фермента

У млекопитающих существуют две изоформы, кодируемые разными генами (MAOA и MAOB), расположенными на X-хромосоме.

МАО-А преимущественно метаболизирует серотонин и норадреналин, тогда как МАО-Б проявляет высокое сродство к фенилэтиламину и бензиламину. Дофамин окисляется обеими формами, но у человека в стриатуме преобладает вклад МАО-Б.

¶Механизм действия

Реакция протекает в два этапа. На первом происходит восстановление кофактора ФАД при окислении амина до имина с отщеплением протона. На втором имин гидролизуется до альдегида и аммиака, а ФАД окисляется молекулярным кислородом с образованием пероксида водорода. Суммарно:

R-CH₂-NH₂ + O₂ + H₂O → R-CHO + NH₃ + H₂O₂

¶Физиологическое значение

Фермент выполняет двойную функцию. В нейронах он участвует в инактивации избытка нейромедиаторов, предотвращая их накопление. В печени и кишечнике МАО обеспечивает барьер против экзогенных аминов — тирамина, поступающего с пищей, что предотвращает гипертонические кризы. Нарушение баланса приводит к изменению концентрации серотонина, дофамина и норадреналина, что связывают с развитием депрессии, тревожных расстройств и болезни Паркинсона.

¶Ингибиторы МАО

Ингибиторы моноаминоксидазы применяются в психиатрии и неврологии. Различают необратимые (фенелзин, транилципромин) и обратимые (моклобемид) препараты, а также селективные к МАО-А или МАО-Б. Селегилин, ингибитор МАО-Б, используется при болезни Паркинсона. При приёме неселективных ингибиторов требуется тираминовая диета, поскольку сочетание с продуктами, богатыми тирамином (сыры, копчёности), может вызвать «сырный криз» — резкий подъём артериального давления.

¶Кинетика и регуляция

Активность фермента зависит от концентрации субстрата и кислорода, pH и наличия ингибиторов. Экспрессия генов MAOA и MAOB регулируется на транскрипционном уровне и варьирует между тканями. Полиморфизмы гена MAOA связывают с индивидуальными различиями в агрессивности поведения, что изучается в поведенческой генетике.