pienoiskuva|Malli ihmisen hiilihappoanhydraasi II:n rakenteesta. Kofaktorina toimiva sinkki-ioni näkyy kuvassa keskellä
Hiilihappoanhydraasi on entsyymi, joka tyypillisesti nopeuttaa kemiallista reaktiota, jossa hiilidioksidista ja vedestä tuotetaan hiilihapon kautta vety- ja bikarbonaatti-ioneja. Hiilihappoanhydraasit ovatkin tärkeitä elimistön happo-emästasapainon säätelyssä. Hiilihappoanhydraaseja esiintyy kaikissa eliöissä kuten esim. bakteerisoluissa, sienissä sekä kasvi- ja eläinsoluissa. Nisäkkäillä on raportoitu 13 entsymaattisesti aktiivista hiilihappoanhydraasia. Niitä esiintyy käytännössä lähes kaikissa soluissa, joissa ne osallistuvat moniin tärkeisiin fysiologisiin mekanismeihin. Punasoluissa (CA I ja CA II) ja verisuonten endoteelisoluissa (CA IV) ne osallistuvat hiilidioksidin poistamiseen elimistöstä. Munuaisissa esiintyy useita isoentsyymejä ja ne nopeuttavat bikarbonaatin reabsorptiota proksimaalisissa kiemuratiehyissä ja hapon eritystä kokoojatiehyissä. Mahalaukun parietaalisoluissa CA II nopeuttaa mahahapon muodostumista. Osteoklasteissa CA II edistää luun resorptiota eli hajottamista. Syljessä esiintyvä CA VI suojelee hampaiden pintaa kariesta vastaan. Mitokondriaaliset isoentsyymit, CA VA ja CA VB, osallistuvat ureageneesin ja glukoneogeneesin säätelyyn.
Punasolujen entsyyminä hiilihappoanhydraasi nopeuttaa veressä tapahtuvaa hiilidioksidin muuttumista hiilihapon kautta protoniksi ja vetykarbonaatiksi. Hiilidioksidista n. 89 % kulkee verenkierrossa vetykarbonaatteina. Keuhkojen hiusverisuonissa vetykarbonaatti muuttuu takaisin hiilidioksidiksi hiilihapon kautta. Hiilihapotettujen juomien maun tunnistaminen perustuu karvasta aistivien solujen pinnalla oleviin CA IV-isoentsyymeihin, joiden vapauttamat protonit laukaisevat vasteen aistinsolun sisällä, jolloin syntyy hermoimpulsseja. Mekanismi lienee alun perin kehittynyt mätänemisen tunnistamista varten. Normaalien solujen lisäksi hiilihappoanhydraaseja tuotetaan runsaasti syöpäsoluissa. Viime aikoina tutkimustyössä on laajasti selvitetty hiilihappoanhydraasien merkitystä syövän yhteydessä. Eri hiilihappoanhydraaseista syöpäsoluissa esiintyy runsaasti etenkin CA IX ja XII -isoentsyymejä.
Isoentsyymit Solunsisäinen paikantuminen Esiintyminen Aktiivisuus CA I solulima punasolut, paksusuoli, endoteeli kohtalainen CA II solulima monet epiteelit, punasolut, osteoklastit, siittiöt, oligodendrosyytit korkea CA III solulima luurankolihas matala CA IV solukalvo (GPI) sappirakko, paksusuoli, lisäkives, munuainen, endoteeli korkea CA VA mitokondrio maksa kohtalainen CA VB mitokondrio lähes kaikki solut korkea CA VI erittyvä sylkirauhaset, maitorauhaset kohtalainen CA VII solulima maksa, neuronit korkea CA IX solukalvo mahalaukku, sappirakko, ohutsuoli korkea CA XII solukalvo paksusuoli, iho, munuainen kohtalainen CA XIII solulima monet epiteelit kohtalainen CA XIV solukalvo neuronit, hepatosyytit kohtalainen CA XV solukalvo (GPI) munuainen (ei esiinny ihmisellä) kohtalainen
Lähteet
Aiheesta muualla
Luokka:Lyaasit