Prostacyclin‐ und Thromboxan‐Synthase, neue Aspekte der Katalyse durch Hämthiolat‐Enzyme

Die beiden Arachidonsäuremetaboliten Thromboxan A 2 und Prostacyclin sind hochwirksame Regulatoren in der Zell‐physiologie. Sie entstehen bei der enzymatischen Umlagerung von 9,11‐Epidioxyprostaglandin H 2 durch die beiden Isomerasen Thromboxan‐ bzw. Prostacyclin‐Synthase, die isoliert, sequenziert und als Hämthiolat(„P450”)‐Enzyme charakterisiert wurden. Bei gleichem katalytischem Prinzip lassen sich die verschiedenen Isomerisierungsprodukte durch unterschiedliche Bindung der Hämin‐Zentren an die beiden Epidioxy‐Sauerstoffatome erklären. Die dazu not‐wendigen unterschiedlichen Konformationen am aktiven Zentrum während der Substratbindung können anhand der für beide Enzyme verschiedenen Inhibitoren und Aminosäuresequenzen erklärt werden. Auf der Suche nach mechanistischen Gemeinsamkeiten mit den P450‐Monooxygenasen und den Allenoxid‐Synthasen ergibt sich als Hypothese die initiale Bildung von O‐Radikalen, die anschließende Umwandlung dieser Radikale in C‐Radikale und deren Oxidation zu Carbokationen durch die intermediäre Ferrylthiolat‐ bzw. Eisen(III)‐thiyl‐Struktur.