シクロオキシゲナーゼ1

シクロオキシゲナーゼ（COX）は、アラキドン酸からプロスタグランジンを生合成する経路の中心的酵素である。COX-1は40年以上前に単離され、1988年にクローニングされた^[7][8]。

COXには、構成型のCOX-1と誘導型のCOX-2という2種類のアイソザイムが存在する。それぞれ異なる遺伝子にコードされており、関連するサイトカインや成長因子によって異なる調節を受けているため、発現調節や組織分布は異なっている。COX-1はPTGS1遺伝子によってコードされており、内皮細胞において血管新生を調節していることが知られている^[9]。イヌの中枢神経系ではCOX-3（英語版）と呼ばれるCOX-1のスプライスバリアントが同定されているが、ヒトでは同様の機構で機能的タンパク質が形成されることはない。また、COX-1由来の小さなタンパク質（PCOX-1a、PCOX-1b）も発見されている。これらの正確な役割の記載はまだなされていない^[10]。

プロスタグランジンエンドペルオキシドシンターゼ（PTGS）またはシクロオキシゲナーゼ（COX）は、プロスタグランジン生合成において重要な酵素であり、ホスホリパーゼA2による膜リン脂質のsn-2位のエステル結合の切断によって生じた遊離アラキドン酸をプロスタグランジンH₂（英語版）（PGH₂）へ変換する。この酵素反応は、シクロオキシゲナーゼ（ジオキシゲナーゼ（英語版））活性とヒドロペルオキシダーゼ（ペルオキシダーゼ）活性の双方を伴う。シクロオキシゲナーゼ活性によってアラキドン酸（もしくはリノレン酸、エイコサペンタエン酸などの多価不飽和脂肪酸）へ2つの酸素分子が組み込まれる。アラキドン酸の代謝では不安定な中間体ペルオキシドであるプロスタグランジンG₂（英語版）（PGG₂）が形成され、その後ヒドロペルオキシダーゼ活性によって対応するアルコールであるPGH₂へと還元される。

COX-1はアラキドン酸を主にPGG₂へ代謝するが、少量は15-ヒドロキシエイコサテトラエン酸（英語版）（15-HETE）のラセミ混合物（~22% 15(R)-HETE、~78% 15(S)-HETE）や11(R)-HETEも変換される^[11]。2種類の15-HETE立体異性体は固有の生物学的活性を有するが、おそらくそれよりも重要なのは、さらに主要な抗炎症因子であるリポキシン（英語版）へと代謝されることである^[12]。加えて、PGG₂とPGH₂は非酵素的に12-ヒドロキシヘプタデカトリエン酸（英語版）（12-HHT）の混合物（すなわち12-(S)-ヒドロキシ-5Z,8E,10E-ヘプタデカトリエン酸と12-(S)-ヒドロキシ-5Z,8Z,10E-ヘプタデカトリエン酸）とマロンジアルデヒドへ変換される^[13][14][15]。またCYP2S1（英語版）によって12-HHTへ代謝される場合もある^[16][17]。こうしたCOX-1による代替的代謝産物がその生理活性に寄与している可能性もある。

胃の内部を保護し、胃酸の分泌やペプシン含有量の低下に寄与している粘液層の形成をCOX-1は促進する^[18][19]。通常、COX-1は胃だけではなく、炎症部位を含む体内のさまざまな部位に存在している。

COX-1はアスピリンなどの非ステロイド性抗炎症薬（NSAIDs）によって阻害される。血小板におけるCOX-1の主要産物であるトロンボキサンA₂（英語版）は、血小板の凝集を誘導する^[20][21]。低用量アスピリンの心イベント低減の有効性はCOX-1阻害によって説明される。