キサンチンオキシダーゼのソースを表示

{{enzyme  
| Name = キサンチンオキシダーゼ/デヒドロゲナーゼ
| EC_number = 1.17.3.2 
| IUBMB_EC_number = 1/17/3/2 
| CAS_number=  9002-17-9
| GO_code = 0004855 
| image = XanthineOxidase-1FIQ.png 
| width =   
| caption = ウシ亜科のキサンチンオキシダーゼの結晶構造（モノマー）<ref name="pmid11005854"> {{PDB|1FIQ}}; {{cite journal | author = Enroth C, Eger BT, Okamoto K, Nishino T, Nishino T, Pai EF | title = Crystal structures of bovine milk xanthine dehydrogenase and xanthine oxidase: structure-based mechanism of conversion | journal = Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. | volume = 97 | issue = 20 | pages = 10723–8 | year = 2000 | month = September | pmid = 11005854 | pmc = 27090 | doi = 10.1073/pnas.97.20.10723| url =http://www.pnas.org/content/97/20/10723.abstract }}</ref>。<br>FADは赤、FeSクラスターはオレンジ、モリブデンとモリブドプテリン補因子は黄色、サリチル酸は青で表している。
}}
{{protein
| Name = キサンチンオキシダーゼ/デヒドロゲナーゼ
| caption =  
| image = 
| width =
| HGNCid = 12805
| Symbol = [[キサンチンデヒドロゲナーゼ|XDH]]
| AltSymbols =
| EntrezGene = 7498
| OMIM = 607633
| RefSeq = NM_000379
| UniProt = P47989
| PDB = 1FIQ
| ECnumber =  1.17.3.2
| Chromosome = 2
| Arm = p
| Band = 23.1
| LocusSupplementaryData =
}}
'''キサンチンオキシダーゼ'''（xanthine oxidase、'''XO'''、'''XAO'''）は、[[活性酸素種]]を発生させる'''キサンチンオキシドレダクターゼ'''の型の一つで<ref>{{cite journal | unused_data=DUPLICATE DATA: pmid=15032331 | author=Ardan T, Kovaceva J, Cejková J | title=Comparative histochemical and immunohistochemical study on xanthine oxidoreductase/xanthine oxidase in mammalian corneal epithelium | journal=Acta Histochem | volume=106 | issue=1 | year=2004 | pages=69–75  | pmid=15032331 | doi=10.1016/j.acthis.2003.08.001 }}</ref>、[[ヒポキサンチン]]を[[キサンチン]]へ酸化し、さらに[[尿酸]]への酸化を触媒する酵素である。[[ヒト]]を含む多くの生物において、[[プリン (化学)|プリン]]類の[[異化]]に重要な役割を果たす<ref>{{cite journal |author=Hille R |title=Molybdenum-containing hydroxylases |journal=Arch. Biochem. Biophys. |volume=433 |issue=1 |pages=107–16 |year=2005 |pmid=15581570 |doi=10.1016/j.abb.2004.08.012}}</ref><ref>{{cite journal |author=Harrison R |title=Structure and function of xanthine oxidoreductase: where are we now? |journal=Free Radic. Biol. Med. |volume=33 |issue=6 |pages=774–97 |year=2002 |pmid=12208366|doi=10.1016/S0891-5849(02)00956-5}}</ref>。

キサンチンオキシダーゼは[[スルフヒドリル基]]の酸化により[[キサンチンデヒドロゲナーゼ]]に可逆的に変換することが可能である<ref name="entrez">{{cite web | title = Entrez Gene: XDH xanthine dehydrogenase| url =http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=gene&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=7498| accessdate = 19 December 2008}}</ref>。

== 反応 ==
キサンチンオキシダーゼは以下の反応を触媒する。
* ヒポキサンチン + H<sub>2</sub>O + O<sub>2</sub> <math>\rightleftharpoons</math> キサンチン + H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>
* キサンチン + H<sub>2</sub>O + O<sub>2</sub> <math>\rightleftharpoons</math> 尿酸 + H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>

<gallery>
 Image:Hypoxanthin - Hypoxanthine.svg|[[ヒポキサンチン]]（6位の炭素原子に酸素原子が結合）
 Image:Xanthin - Xanthine.svg|[[キサンチン]] （2位と6位の炭素原子に酸素原子が結合）
 Image:Harnsäure Ketoform.svg|[[尿酸]]（2位と6位と8位の炭素原子に酸素原子が結合）
</gallery>

== タンパク質の構造 ==
このタンパク質は大きく、[[分子量]]は約270,000で、2個の[[フラビン]]分子と2個の[[モリブデン]]原子、8個の[[鉄]]原子がそれぞれの酵素ユニットに結合している。モリブデン原子は[[モリブドプテリン]][[補因子]]に含まれ、酵素の活性部位になっている。鉄原子は[2Fe-2S][[フェレドキシン]][[鉄・硫黄クラスター]]を構成しており、電子移動反応に寄与している。

== 酵素反応機構 ==
キサンチンオキシダーゼの活性部位はモリブデン原子に末端酸素（オキソ基）と硫黄原子、末端ヒドロキシル基が配位したモリブドプテリンユニットで構成されている<ref>{{cite journal
 | author = Hille R.
 | title = Structure and Function of Xanthine Oxidoreductase
 | journal= [[European Journal of Inorganic Chemistry]]
 | year = 2006
 | volume = 2006
 | issue = 10
 | pages= 1905–2095
 | doi = 10.1002/ejic.200600087}}</ref>。キサンチンから尿酸への反応では、酸素原子はモリブデンからキサンチンへ転移されることにより、いくつかの中間体が生成すると仮定される<ref>{{cite journal
 | author = Metz S, Thiel W.
 | title = A Combined QM/MM Study on the Reductive Half-Reaction of Xanthine Oxidase: Substrate Orientation and Mechanism
 | journal= [[米国化学会誌|Journal of the American Chemical Society]]
 | year = 2009
 | volume = 131
 | issue = 41
 | pages= 14885–158902
 | doi = 10.1021/ja9045394
 | pmid = 19788181}}</ref>。そして、水の付加により活性モリブデン中心が再生される。その他のモリブデン含有酸化還元酵素のように、キサンチンオキシダーゼによって基質に取り込まれる酸素原子の由来は酸素分子よりも水分子の方である。

== 医学において ==
* [[ヒト]]を含む[[霊長類]]では尿酸を分解する酵素を持たず、尿酸はプリン体の最終産物である。<ref>https://243sageru.com/toranomaki/purine/2_1/index.html</ref>
* キサンチンオキシダーゼが、尿酸代謝の律速段階である。
* キサンチンオキシダーゼは夜間から早朝にかけて活性化される。そのため[[高尿酸血症]]による[[痛風]]発作は夜間に多い。

== 酵素阻害剤 ==
キサンチンオキシダーゼの酵素阻害剤には、[[アロプリノール]]<ref name="pmid16507884">{{cite journal | author = Pacher P, Nivorozhkin A, Szabó C | title = Therapeutic effects of xanthine oxidase inhibitors: renaissance half a century after the discovery of allopurinol | journal = Pharmacol. Rev. | volume = 58 | issue = 1 | pages = 87–114 | year = 2006 | month = March | pmid = 16507884 | pmc = 2233605 | doi = 10.1124/pr.58.1.6 | url =  }}</ref>、[[オキシプリノール]]<ref name="pmid2829916">{{cite journal | author = Spector T | title = Oxypurinol as an inhibitor of xanthine oxidase-catalyzed production of superoxide radical | journal = Biochem. Pharmacol. | volume = 37 | issue = 2 | pages = 349–52 | year = 1988 | month = January | pmid = 2829916 | doi = 10.1016/0006-2952(88)90739-3 | url =   }}</ref> 、[[フィチン酸]]<ref name="pmid14738912">{{cite journal | author = Muraoka S, Miura T | title = Inhibition of xanthine oxidase by phytic acid and its antioxidative action | journal = Life Sci. | volume = 74 | issue = 13 | pages = 1691–700 | year = 2004 | month = February | pmid = 14738912 | doi = 10.1016/j.lfs.2003.09.040  | url =   }}</ref>、[[フェブキソスタット]]<ref>Takano Y. et al.; Life Sci.: 76(16): 1835, 2005</ref><ref>Yamamoto T. et al.: Pharmacology.: 60: 34, 2000</ref>、[[トピロキソスタット]]<ref>https://medical.nikkeibp.co.jp/leaf/all/series/drug/update/201308/531906.html</ref>がある。

== 脚注 ==
<references />

== 関連項目 ==
* [[キサンチンデヒドロゲナーゼ]]

== 外部リンク ==
* {{MeshName|Xanthine+Oxidase}}

{{デフォルトソート:きさんちんおきしたせ}}
[[Category:EC 1.17.3]]
[[Category:金属タンパク質]]