補体C1のペプチド阻害剤は、ヘモグロビンとミオグロビンのペルオキシダーゼ活性を阻害します

ヘモグロビンは、赤血球（RBC）における酸素の天然キャリアです。細胞内ヘモグロビンは生命維持酸素輸送を提供しますが、細胞外遊離ヘモグロビンは、ヘモグロビン分子と反応してフリーラジカル、酸化ストレス損傷、脂肪酸症を引き起こす毒性ヘム分解生成物を生成する反応性酸素種を生成する固有のペルオキシダーゼ活性による毒性を示します。我々は最近、補体C1（PIC1）のペプチド阻害剤がヘムベースの酵素ミエロペルオキシダーゼのペルオキシダーゼ活性を阻害することを実証しました。PIC1がヘモグロビンのペルオキシダーゼ活性を阻害できるかどうかを解明するために、酸化標的としてテトラメチルベンジジン（TMB）を使用して、RBC溶解物、メセモグロビン、およびミオグロビンに対するPIC1の結果を評価しました。PIC1は、RBC溶解物、メセモグロビン、およびミオグロビンによるテトラメチルベンジジンジイミンへのTMB酸化を可逆的かつ用量依存的に防止し、阻害剤4-アミノベンゾ酸ヒドラジドに匹敵する活性を有しています。PIC1は、L-Cysteineに類似したRBC溶解物のTMB酸化を阻害し、PIC1に含まれる2つのシステイン残基がペルオキシダーゼ活性を媒介する可能性があることを示唆しています。PIC1はまた、NAOCLの存在下でのSORET吸光度ピークの保存と遊離鉄の放出の減少によってアッセイされる、RBC溶解物、ヘモグロビン、およびミオグロビンのNAOCLによるヘム破壊を阻害しました。結論として、PIC1は抗酸化メカニズムを介してヘモグロビンとミオグロビンのペルオキシダーゼ活性を阻害します。

Hemoglobin is the natural carrier of oxygen in red blood cells (RBCs). While intracellular hemoglobin provides life-sustaining oxygen transport, extracellular free hemoglobin displays toxicity due to inherent peroxidase activity generating reactive oxygen species that subsequently react with the hemoglobin molecule to produce toxic heme degradation products resulting in free radicals, oxidative stress damage, and lipid peroxidation. We have recently demonstrated that Peptide Inhibitor of Complement C1 (PIC1) inhibits peroxidase activity of the heme-based enzyme myeloperoxidase. To elucidate whether PIC1 could inhibit peroxidase activity of hemoglobin, we evaluated the consequence of PIC1 on RBC lysates, methemoglobin, and myoglobin using tetramethylbenzidine (TMB) as an oxidation target. PIC1 reversibly and dose-dependently prevented TMB oxidation to tetramethylbenzidine diimine by RBC lysates, methemoglobin, and myoglobin, having comparable activity to the inhibitor 4-aminobenzoic acid hydrazide. PIC1 inhibited TMB oxidation of RBC lysates similar to L-cysteine suggesting that the two cysteine residues contained in PIC1 may mediate peroxidase activity. PIC1 also inhibited heme destruction by NaOCl for RBC lysates, hemoglobin, and myoglobin as assayed by preservation of the Soret absorbance peak in the presence of NaOCl and reduction in free iron release. In conclusion, PIC1 inhibits peroxidase activity of hemoglobin and myoglobin likely via an antioxidant mechanism.