La prostaglandina-endoperóxido sintasa 2 (prostaglandina G/H sintasa y ciclooxigenasa) (el símbolo oficial de HUGO es PTGS2 ; HGNC ID, HGNC:9605 ), también conocida como ciclooxigenasa-2 o COX-2 , es una enzima que en humanos está codificada por el gen PTGS2 . [5] En humanos es una de dos ciclooxigenasas . Está involucrado en la conversión del ácido araquidónico en prostaglandina H2 , un importante precursor de la prostaciclina , que se expresa en la inflamación .
PTGS2 (COX-2), convierte el ácido araquidónico (AA) en endoperóxido de prostaglandina H2. Los PTGS son objetivos para los AINE y los inhibidores específicos de PTGS2 (COX-2) llamados coxibs. PTGS-2 es un homodímero de secuencia. Cada monómero de la enzima tiene una peroxidasa y un sitio activo PTGS (COX) . Las enzimas PTGS (COX) catalizan la conversión de ácido araquidónico en prostaglandinas en dos pasos. Primero, se extrae hidrógeno del carbono 13 del ácido araquidónico, y luego se agregan dos moléculas de oxígeno mediante el PTGS2 (COX-2), dando PGG2. En segundo lugar, PGG2 se reduce a PGH2en el sitio activo de la peroxidasa. La PGH2 sintetizada se convierte en prostaglandinas ( PGD2 , PGE2 , PGF 2α ), prostaciclina (PGI2) o tromboxano A2 mediante isomerasas específicas de tejido. (Figura 2) [6]
Mientras metaboliza el ácido araquidónico principalmente a PGG2, la COX-2 también convierte este ácido graso en pequeñas cantidades de una mezcla racémica de ácidos 15-hidroxiicosatetraenoicos (es decir, 15-HETE) compuesta por ~22% 15( R )-HETE y ~78% Estereoisómeros 15( S )-HETE así como una pequeña cantidad de 11( R )-HETE. [7] Los dos estereoisómeros 15-HETE tienen actividades biológicas intrínsecas pero, quizás lo que es más importante, pueden metabolizarse más a una clase principal de agentes, las lipoxinas . Además, la COX-2 tratada con aspirina metaboliza el ácido araquidónico casi exclusivamente a 15( R )-HETE, cuyo producto puede metabolizarse más a epi-lipoxinas _ [8] Las lipoxinas y las epilipoxinas son potentes agentes antiinflamatorios y pueden contribuir a las actividades generales de las dos COX, así como a la aspirina.
Las actividades de peroxidasa y PTGS se inactivan durante la catálisis mediante procesos de primer orden basados en mecanismos, lo que significa que las actividades de peroxidasa PGHS-2 o PTGS se reducen a cero en 1 a 2 minutos, incluso en presencia de suficientes sustratos. [12] [13] [14]
La conversión de ácido araquidónico en PGG2 se puede mostrar como una serie de reacciones radicales análogas a la autooxidación de ácidos grasos poliinsaturados . [15] El 13-pro(S)-hidrógeno se extrae y el dioxígeno atrapa el radical pentadienilo en el carbono 11. El radical 11-peroxilo se cicla en el carbono 9 y el radical centrado en el carbono generado en C-8 se cicla en el carbono 12, generando el endoperóxido . El radical alílico generado es atrapado por el dioxígeno en el carbono 15 para formar el radical 15-(S)-peroxilo; este radical luego se reduce a PGG2 . Esto está respaldado por la siguiente evidencia: 1) un efecto isotópico cinético significativose observa para la abstracción del 13-pro (S )-hidrógeno; 2) los radicales centrados en carbono quedan atrapados durante la catálisis ; [16] 3) se forman pequeñas cantidades de productos de oxidación debido a la captura de oxígeno de un radical alílico intermedio en las posiciones 13 y 15. [17] [18]