COX-3
COX-3 är ett enzym som kodas av PTGS1 -genen ( COX1 ) , men som inte är funktionellt hos människor. COX-3 är det tredje och senast upptäckta cyklooxygenas (COX3050) isozym , de andra COX-1 och COX-2 . COX-3-isozymet kodas av samma gen som COX-1, med skillnaden att COX-3 behåller ett intron som inte finns kvar i COX-1.
De andra två cyklooxygenasisozymen är kända för att omvandla dihomo-y-linolensyra och arakidonsyra till prostaglandiner och är måltavla för icke-steroida antiinflammatoriska läkemedel (NSAID).
Transkription
- 3 transkriberas från PTGS1 ( COX1 )-genen, men det resulterande mRNA:t splitsas annorlunda. Hos hundar liknar det resulterande proteinet de andra två COX- enzymerna , men hos möss och människor gör det inte det, på grund av en ramförskjutningsmekanism . Denna mekanism beror på det faktum att det splitsade intronet har 93 baser hos hundar, vilket resulterar i förlusten av 93:3 = 31 aminosyror i COX-3-sekvensen, vilket uppenbarligen inte försämrar dess funktionalitet. Hos människor är intronet 94 baser långt, vilket leder till ett protein med en helt annan aminosyrasekvens än COX-1 eller COX-2. Det uttryckta proteinet visar inte COX-aktivitet och det är osannolikt att det spelar någon roll i prostaglandinmedierade fysiologiska svar. [ citat behövs ]
Upptäckt
Den ursprungliga COX-1/COX-2-modellen förklarade inte helt immunsvaret av feber och inflammation . Även om COX-2-hämmare är lika aktiva som traditionella NSAID i inflammatoriska modeller, fanns det fortfarande några oförklarade problem. Till exempel visade den utbredda användningen av den nyare generationen av COX-2-selektiva föreningar att COX-2 också har andra fysiologiska roller, t.ex. för att upprätthålla vätskebalansen i njurarna . Dessutom förklarade COX-1/COX-2-modellen inte egenskaperna hos paracetamol (acetaminophen): även om dess febernedsättande (febersänkande) och smärtstillande (smärtlindrande) effekter kan förklaras av hämning av COX-2, är den inte antiinflammatorisk. Daniel L. Simmons grupp föreslog att detta berodde på närvaron av en variant av COX-1, som de kallade COX-3, som skulle vara särskilt känslig för paracetamol och relaterade föreningar. Om detta enzym uttrycktes särskilt i hjärnan, skulle det kunna förklara båda egenskaperna hos paracetamol, som under en tid har varit känt att vara ett centralt verkande febernedsättande medel .
COX-3 upptäcktes faktiskt 2002 och visade sig hämmas selektivt av paracetamol, fenacetin , antipyrin , dipyron och vissa NSAID i gnagarstudier . Paracetamol anses vara ett milt smärtstillande och febernedsättande medel som i bästa fall lämpar sig för mild till måttlig smärta. Dess verkningsställe har nyligen identifierats som ett COX-3-isoenzym, en variant av COX-1-enzymet (Chandrasekharan et al., 2002; Schwab et al., 2003; Ayoub et al., 2004). Denna upptäckt ökar möjligheten att utveckla mer potenta och selektiva läkemedel som riktar sig till platsen.
Ett antal argument mot COX-3-hypotesen: COX-2-selektiva hämmare reagerar svagt med COX-3 enzymatiska ställe, eftersom platsen är identisk med den i COX-1, men de är lika bra på att minska feber som äldre NSAID. Febersvaret har också tydligt associerats med en snabb induktion av COX-2-uttryck och en associerad ökning av prostaglandin E2- produktion, utan någon roll för COX-1 eller en COX-1-genprodukt (t.ex. COX-3). Slutligen tycks ställena för COX-3-uttryck inte passa in bra med de ställen som är associerade med feber, och proteinet bör finnas i hypotalamus snarare än i hjärnbarken . Alla dessa överväganden verkade tala mot att COX-3 var platsen för de febernedsättande verkan av NSAID och COX-2-selektiva medel. Resultaten kan dock läsas som att paracetamol verkar på ett annat ställe än de andra NSAID och att mer än en COX-isoform bidrar till febersvaret.
Slutligen har upptäckten av frame-shift-mekanismen gjort det högst osannolikt att COX-3 spelar en roll vid inflammation och feber hos människor.
Vidare läsning
- Aronoff DM, Neilson EG (september 2001). "Antipyretika: verkningsmekanismer och klinisk användning vid feberdämpning". Am. J. Med . 111 (4): 304–15. doi : 10.1016/S0002-9343(01)00834-8 . PMID 11566461 . .
- Botting R (december 2000). "Paracetamol-hämmande COX-2". J. Physiol. Pharmacol . 51 (4 Pt 1): 609–18. PMID 11192935 .
- Boutaud O, Aronoff DM, Richardson JH, Marnett LJ, Oates JA (maj 2002). "Determinanter för den cellulära specificiteten av paracetamol som en hämmare av prostaglandin H(2)-syntaser" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 99 (10): 7130–5. Bibcode : 2002PNAS...99.7130B . doi : 10.1073/pnas.102588199 . PMC 124540 . PMID 12011469 .
- Camu F, Beecher T, Recker DP, Verburg KM (2002). "Valdecoxib, en COX-2-specifik hämmare, är ett effektivt, opioidsparande analgetikum hos patienter som genomgår höftprotesoperation". Am J Ther . 9 (1): 43–51. doi : 10.1097/00045391-200201000-00009 . PMID 11782819 . S2CID 10726593 .
- Cao C, Matsumura K, Yamagata K, Watanabe Y (september 1996). "Endotelceller i råtthjärnans kärl uttrycker cyklooxygenas-2 mRNA som svar på systemisk interleukin-1 beta: en möjlig plats för prostaglandinsyntes som är ansvarig för feber". Brain Res . 733 (2): 263–72. doi : 10.1016/0006-8993(96)00575-6 . PMID 8891309 . S2CID 7960474 .
- Chandrasekharan NV, Dai H, Roos KL, Evanson NK, Tomsik J, Elton TS, Simmons DL (oktober 2002). "COX-3, en cyklooxygenas-1-variant som hämmas av paracetamol och andra smärtstillande/antipyretiska läkemedel: kloning, struktur och uttryck" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 99 (21): 13926–31. doi : 10.1073/pnas.162468699 . PMC 129799 . PMID 12242329 . –13931.
- Chang DJ, Desjardins PJ, Chen E, Polis AB, McAvoy M, Mockoviak SH, Geba GP (april 2002). "Jämförelse av den analgetiska effekten av rofecoxib och enterodragerad diklofenaknatrium vid behandling av postoperativ tandsmärta: en randomiserad, placebokontrollerad klinisk prövning". Clin Ther . 24 (4): 490–503. doi : 10.1016/S0149-2918(02)85126-8 . PMID 12017395 .
- Dougados M, Béhier JM, Jolchine I, Calin A, van der Heijde D, Olivieri I, Zeidler H, Herman H (januari 2001). "Effektiviteten av celecoxib, en cyklooxygenas 2-specifik hämmare, vid behandling av ankyloserande spondylit: en sex veckors kontrollerad studie med jämförelse mot placebo och mot ett konventionellt icke-steroid antiinflammatoriskt läkemedel" . Artrit Rheum . 44 (1): 180–5. doi : 10.1002/1529-0131(200101)44:1<180::AID-ANR24>3.0.CO;2-K . PMID 11212158 .
- FitzGerald GA (mars 2002). "Kardiovaskulär farmakologi av icke-selektiva icke-steroida antiinflammatoriska läkemedel och coxibs: kliniska överväganden". Am. J. Cardiol . 89 (6A): 26D–32D. doi : 10.1016/S0002-9149(02)02234-8 . PMID 11909558 .
- Fletcher BS, Kujubu DA, Perrin DM, Herschman HR (mars 1992). "Struktur av den mitogeninducerbara TIS10-genen och demonstration att det TIS10-kodade proteinet är ett funktionellt prostaglandin G/H-syntas" . J. Biol. Chem . 267 (7): 4338–44. doi : 10.1016/S0021-9258(18)42840-2 . PMID 1339449 .
- Flower RJ, Vane JR (december 1972). "Hämning av prostaglandinsyntetas i hjärnan förklarar den antipyretiska aktiviteten av paracetamol (4-acetamidofenol)". Naturen . 240 (5381): 410–1. Bibcode : 1972Natur.240..410F . doi : 10.1038/240410a0 . PMID 4564318 . S2CID 4174100 .
- Gordon SM, Brahim JS, Rowan J, Kent A, Dionne RA (augusti 2002). "Perifera prostanoidnivåer och icke-steroid antiinflammatorisk läkemedelsanalgesi: replikera kliniska prövningar i en vävnadsskadamodell". Clin. Pharmacol. Ther . 72 (2): 175–83. doi : 10.1067/mcp.2002.126501 . PMID 12189364 . S2CID 32072662 .
- Grèen K, Drvota V, Vesterqvist O (mars 1989). "Uttalad minskning av in vivo prostacyklinsyntes hos människor av paracetamol (paracetamol)". Prostaglandiner . 37 (3): 311–5. doi : 10.1016/0090-6980(89)90001-4 . PMID 2664901 .
- Henry D, Lim LL, Garcia Rodriguez LA, Perez Gutthann S, Carson JL, Griffin M, Savage R, Logan R, Moride Y, Hawkey C, Hill S, Fries JT (juni 1996). "Variabilitet i risk för gastrointestinala komplikationer med individuella icke-steroida antiinflammatoriska läkemedel: resultat av en kollaborativ metaanalys" . BMJ . 312 (7046): 1563–6. doi : 10.1136/bmj.312.7046.1563 . PMC 2351326 . PMID 8664664 .
- Khan KN, Paulson SK, Verburg KM, Lefkowith JB, Maziasz TJ (april 2002). "Farmakologi av cyklooxygenas-2-hämning i njuren" . Kidney Int . 61 (4): 1210–9. doi : 10.1046/j.1523-1755.2002.00263.x . PMID 11918727 .
- Kujubu DA, Fletcher BS, Varnum BC, Lim RW, Herschman HR (juli 1991). "TIS10, en forbolestertumörpromotorinducerbar mRNA från schweiziska 3T3-celler, kodar för en ny prostaglandinsyntas/cyklooxygenashomolog" . J. Biol. Chem . 266 (20): 12866–72. doi : 10.1016/S0021-9258(18)98774-0 . PMID 1712772 .
- Kurumbail RG, Stevens AM, Gierse JK, McDonald JJ, Stegeman RA, Pak JY, Gildehaus D, Miyashiro JM, Penning TD, Seibert K, Isakson PC, Stallings WC (1996). "Strukturell grund för selektiv hämning av cyklooxygenas-2 av antiinflammatoriska medel". Naturen . 384 (6610): 644–8. Bibcode : 1996 Natur.384..644K . doi : 10.1038/384644a0 . PMID 8967954 . S2CID 4326310 .
- Li S, Wang Y, Matsumura K, Ballou LR, Morham SG, Blatteis CM (april 1999). "Det febrila svaret på lipopolysackarid är blockerat i cyklooxygenas-2(-/-), men inte i cyklooxygenas-1(-/-) möss". Brain Res . 825 (1–2): 86–94. doi : 10.1016/S0006-8993(99)01225-1 . PMID 10216176 . S2CID 38071906 .
- Luong C, Miller A, Barnett J, Chow J, Ramesha C, Browner MF (november 1996). "Flexibilitet för NSAID-bindningsstället i strukturen av humant cyklooxygenas-2". Nat. Struktur. Biol . 3 (11): 927–33. doi : 10.1038/nsb1196-927 . PMID 8901870 . S2CID 24829484 .
- Mitchell JA, Akarasereenont P, Thiemermann C, Flower RJ, Vane JR (december 1993). "Selektivitet av icke-steroida antiinflammatoriska läkemedel som hämmare av konstitutivt och inducerbart cyklooxygenas" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 90 (24): 11693–7. Bibcode : 1993PNAS...9011693M . doi : 10.1073/pnas.90.24.11693 . PMC 48050 . PMID 8265610 .
- Mitchell JA, Warner TD (november 1999). "Cyklo-oxygenas-2: farmakologi, fysiologi, biokemi och relevans för NSAID-behandling" . Br. J. Pharmacol . 128 (6): 1121–32. doi : 10.1038/sj.bjp.0702897 . PMC 1571744 . PMID 10578123 .
- O'Banion MK, Winn VD, Young DA (juni 1992). "cDNA-kloning och funktionell aktivitet av ett glukokortikoidreglerat inflammatoriskt cyklooxygenas" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 89 (11): 4888–92. Bibcode : 1992PNAS...89.4888O . doi : 10.1073/pnas.89.11.4888 . PMC 49193 . PMID 1594589 .
- Patrono C (januari 2001). "Aspirin: nya kardiovaskulära användningsområden för ett gammalt läkemedel". Am. J. Med . 110 (1A): 62S–65S. doi : 10.1016/S0002-9343(00)00645-8 . PMID 11166001 .
- Prescott LF (mars 2000). "Paracetamol: dåtid, nutid och framtid". Am J Ther . 7 (2): 143–7. doi : 10.1097/00045391-200007020-00011 . PMID 11319582 . S2CID 7754908 .
- Riendeau D, Percival MD, Boyce S, Brideau C, Charleson S, Cromlish W, Ethier D, Evans J, Falgueyret JP, Ford-Hutchinson AW, Gordon R, Greig G, Gresser M, Guay J, Kargman S, Léger S, Mancini JA, O'Neill G, Ouellet M, Rodger IW, Thérien M, Wang Z, Webb JK, Wong E, Chan CC (maj 1997). "Biokemisk och farmakologisk profil av en tetrasubstituerad furanon som en mycket selektiv COX-2-hämmare" . Br. J. Pharmacol . 121 (1): 105–17. doi : 10.1038/sj.bjp.0701076 . PMC 1564640 . PMID 9146894 .
- Riendeau D, Percival MD, Brideau C, Charleson S, Dubé D, Ethier D, Falgueyret JP, Friesen RW, Gordon R, Greig G, Guay J, Mancini J, Ouellet M, Wong E, Xu L, Boyce S, Visco D , Girard Y, Prasit P, Zamboni R, Rodger IW, Gresser M, Ford-Hutchinson AW, Young RN, Chan CC (februari 2001). "Etoricoxib (MK-0663): preklinisk profil och jämförelse med andra medel som selektivt hämmar cyklooxygenas-2". J. Pharmacol. Exp. Ther . 296 (2): 558–66. PMID 11160644 .
- Samad TA, Moore KA, Sapirstein A, Billet S, Allchorne A, Poole S, Bonventre JV, Woolf CJ (mars 2001). "Interleukin-1beta-medierad induktion av Cox-2 i CNS bidrar till inflammatorisk smärtöverkänslighet". Naturen . 410 (6827): 471–5. Bibcode : 2001Natur.410..471S . doi : 10.1038/35068566 . PMID 11260714 . S2CID 4428033 .
- Samuelsson B (september 1983). "Från studier av biokemiska mekanismer till nya biologiska mediatorer: prostaglandin-endoperoxider, tromboxaner och leukotriener. Nobelföreläsning, 8 december 1982". Biosci. Rep . 3 (9): 791–813. doi : 10.1007/BF01133779 . PMID 6315101 . S2CID 86802611 .
- Simmons DL, Botting RM, Robertson PM, Madsen ML, Vane JR (mars 1999). "Induktion av ett paracetamolkänsligt cyklooxygenas med minskad känslighet för icke-steroida antiinflammatoriska läkemedel" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 96 (6): 3275–80. Bibcode : 1999PNAS...96.3275S . doi : 10.1073/pnas.96.6.3275 . PMC 15932 . PMID 10077674 .
- Svensson CI, Yaksh TL (2002). "Den spinala fosfolipas-cyklooxygenas-prostanoidkaskaden i nociceptiv bearbetning". Annu. Rev. Pharmacol. Toxikol . 42 : 553–83. doi : 10.1146/annurev.pharmtox.42.092401.143905 . PMID 11807183 .
- Tanaka A, Araki H, Hase S, Komoike Y, Takeuchi K (april 2002). "Uppreglering av COX-2 genom hämning av COX-1 i råtta: en nyckel till NSAID-inducerad magskada" . Aliment. Pharmacol. Ther . 16 Suppl 2: 90–101. doi : 10.1046/j.1365-2036.16.s2.22.x . PMID 11966529 .
- Turini ME, DuBois RN (2002). "Cyklooxygenas-2: ett terapeutiskt mål". Annu. Rev. Med . 53 : 35–57. doi : 10.1146/annurev.med.53.082901.103952 . PMID 11818462 .
- Vane JR (december 2000). "Kampen mot reumatism: från pilbark till COX-1-sparande droger". J. Physiol. Pharmacol . 51 (4 Pt 1): 573–86. PMID 11192932 .
- Vane JR (juni 1971). "Hämning av prostaglandinsyntes som en verkningsmekanism för aspirinliknande läkemedel". Naturen Ny biologi . 231 (25): 232–5. doi : 10.1038/newbio231232a0 . PMID 5284360 .
- Warner TD, Giuliano F, Vojnovic I, Bukasa A, Mitchell JA, Vane JR (juni 1999). "Icke-steroida läkemedelsselektiviteter för cyklo-oxygenas-1 snarare än cyklo-oxygenas-2 är associerade med human gastrointestinal toxicitet: en fullständig in vitro-analys" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 96 (13): 7563–8. Bibcode : 1999PNAS...96.7563W . doi : 10.1073/pnas.96.13.7563 . PMC 22126 . PMID 10377455 .
- Wolfe MM, Lichtenstein DR, Singh G (juni 1999). "Gastrointestinal toxicitet av icke-steroida antiinflammatoriska läkemedel". N. Engl. J. Med . 340 (24): 1888–99. doi : 10.1056/NEJM199906173402407 . PMID 10369853 .
- Xie WL, Chipman JG, Robertson DL, Erikson RL, Simmons DL (april 1991). "Uttryck av en mitogen-responsiv gen som kodar för prostaglandinsyntas regleras av mRNA-splitsning" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 88 (7): 2692–6. Bibcode : 1991PNAS...88.2692X . doi : 10.1073/pnas.88.7.2692 . PMC 51304 . PMID 1849272 .