GMP-синтаза

С-концевой домен GMP-синтетазы
С-концевой домен GMP-синтетазы
	gmp-синтетаза Escherichia coli в комплексе с ампером и пирофосфатом.
Идентификаторы
Символ	GMP_synt_C
Пфам	PF00958
ИнтерПро	ИПР001674
PROSITE	PDOC00405
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 2	1 галлон в минуту / ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ / СУПФАМ
Pfam
показывать Доступные белковые структуры:
Pfam	structures / ECOD
PDB	RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsum	structure summary

показывать Поиск
PMC	articles
PubMed	articles
NCBI	proteins

GMP-синтаза (гидролизующая глутамин)
GMP-синтаза (гидролизующая глутамин)
	GMP-синтетаза, человеческая
Идентификаторы
Номер ЕС.	6.3.5.2
Номер CAS.	37318-71-1
Базы данных
ИнтЭнк	вид IntEnz
БРЕНДА	БРЕНДА запись
Экспаси	Просмотр NiceZyme
КЕГГ	КЕГГ запись
МетаЦик	метаболический путь
ПРЯМОЙ	профиль
PDB Структуры	RCSB PDB PDBe PDBsum
Генная онтология	АмиГО / QuickGO
PMC
показывать Поиск
PMC	articles
PubMed	articles
NCBI	proteins

ГМПС

Доступные структуры

ПДБ

Поиск ортологов: PDBe RCSB

Список идентификационных кодов PDB
2VPI, 2VXO

Идентификаторы

Псевдонимы

GMPS , GMP-синтаза, гуанинмонофосфатсинтаза, GATD7, GMP-синтаза

Внешние идентификаторы

Опустить : 600358 ; МГИ : 2448526 ; Гомологен : 68367 ; GeneCards : GMPS ; ОМА : GMPS – ортологи

Местоположение гена ( человек )

Chr.	Chromosome 3 (human)^[2]

Band	3q25.31	Start	155,870,650 bp^[2]
Band	3q25.31	End	155,944,020 bp^[2]

Местоположение гена ( Мышь )

Chr.	Chromosome 3 (mouse)^[3]

Band	3\|3 E1	Start	63,883,527 bp^[3]
Band	3\|3 E1	End	63,930,000 bp^[3]

экспрессии РНК Характер

Генная онтология
Molecular function	nucleotide binding ligase activity pyrophosphatase activity ATP binding GMP synthase (glutamine-hydrolyzing) activity GMP synthase activity
Cellular component	cytoplasm cytosol
Biological process	purine nucleotide biosynthetic process glutamine metabolic process purine nucleobase biosynthetic process purine ribonucleoside monophosphate biosynthetic process GMP biosynthetic process
Sources:Amigo / QuickGO

Ортологи

Разновидность

Человек

Мышь

Входить


8833


229363

Вместе


ENSG00000163655


ENSMUSG00000027823

ЮниПрот


P49915


Q3THK7

RefSeq (мРНК)


НМ_003875


НМ_001033300

RefSeq (белок)


НП_003866


НП_001028472

Местоположение (UCSC)

Chr 3: 155,87 – 155,94 Мб

Chr 3: 63,88 – 63,93 Мб

в PubMed Поиск

^{[ 4 ]}

^{[ 5 ]}

Викиданные

Просмотр/редактирование человека

Просмотр/редактирование мыши

Гуанозинмонофосфатсинтетаза ( EC 6.3.5.2 ), также известная как GMPS, представляет собой фермент , который превращает ксантозинмонофосфат в гуанозинмонофосфат . ^{[ 6 ]}

При синтезе пуриновых нуклеотидов de novo ИМФ является метаболитом точки ветвления, в этот момент путь расходится в сторону синтеза гуаниновых или адениновых нуклеотидов. В пути гуаниновых нуклеотидов участвуют два фермента, участвующих в превращении IMP в GMP, а именно дегидрогеназа IMP (IMPD1), которая катализирует окисление IMP в XMP, и GMP-синтетаза, которая катализирует аминирование XMP в GMP. ^{[ 6 ]}

Энзимология

В энзимологии GMP -синтетаза (гидролизующая глутамин) ( EC 6.3.5.2 ) представляет собой фермент химическую , катализирующий реакцию .

АТФ + ксантозин-5'-фосфат + L -глутамин + H ₂ O

\rightleftharpoons

АМФ + дифосфат + ГМФ + L -глутамат

Четырьмя субстратами этого фермента являются АТФ , ксантозин-5'-фосфат , L -глутамин и H ₂ O , тогда как его четырьмя продуктами являются АМФ , дифосфат , ГМФ и L -глутамат .

Этот фермент принадлежит к семейству лигаз , в частности тех, которые образуют углерод-азотные связи углерод-азотные лигазы с глутамином в качестве амидо-N-донора. Систематическое название этого класса ферментов — ксантозин-5'-фосфат: L -глутаминамидолигаза (АМФ-образующая) . Этот фермент участвует в обмене пуринов и метаболизме глутамата . по крайней мере одно соединение, психофуранин, Известно, что ингибирует этот фермент .

Структурные исследования

По состоянию на конец 2007 года 5 структур для этого класса ферментов было решено PDB с кодами доступа 1GPM , 1WL8 , 2A9V , 2D7J и 2DPL .

Роль в обмене веществ

Пуриновый обмен

GMP-синтаза является вторым этапом образования GMP из IMP; первый этап происходит, когда IMP-дегидрогеназа генерирует XMP, а затем GMP-синтетаза способна реагировать с глутамином и АТФ с образованием GMP. ИМФ также может превращаться в АМФ с помощью аденилсукцинатсинтетазы, а затем аденилсукцинатлиазы. ^{[ 7 ]}

Метаболизм аминокислот

ГМП-синтаза также участвует в метаболизме аминокислот, поскольку она генерирует L-глутамат из L-глутамина. ^{[ 7 ]}

Органическое участие

Этот фермент широко распространен, и ряд кристаллических структур был расшифрован, в том числе у Escherichia coli , Pyrococcus Horikoshii , Thermoplasma acidophil , Homo sapiens , Thermus thermophilus и Mycobacterium Tuberculus . Наиболее обширные структурные исследования были проведены на E. coli . ^{[ 1 ]}

Структура и функции

ГМП-синтаза образует тетрамер в форме открытого ящика, который представляет собой димер из димеров. Интерфейсы R скреплены гидрофобным ядром и бета-листом , в то время как интерфейсы димера P не имеют гидрофобного ядра и более изменчивы, чем интерфейсы R. ^{[ 1 ]} Этот фермент также связывает несколько лигандов , включая фосфат , пирофосфат , АМФ , цитрат и магний . ^{[ 8 ]}

Домен амидотрансферазы класса I

Амидотрансферазный домен отвечает за удаление амидного азота из глутаминового субстрата. Домен амидотрансферазы класса I состоит из 206 N-концевых остатков фермента и состоит из 12 бета-цепей и 5 альфа-спиралей ; ядро этого домена представляет собой открытый 7-нитевой смешанный бета-лист. Его каталитическая триада включает Cys 86, His 181 и Glu 183. His181 представляет собой основание, а Glu183 представляет собой акцептор водородной связи из кольца гистидина имидазольного . Cys86 представляет собой каталитический остаток и является консервативным. Он попадает в нуклеофильное колено, где находится в конце бета-цепи и начале альфа-спирали, и имеет небольшую гибкость в углах фи и пси; таким образом, Gly84 и Gly88 консервативны и обеспечивают плотную упаковку аминокислот, окружающих каталитический остаток. ^{[ 1 ]}

Синтетазный домен: домен АТФ-пирофосфатазы.

Синтетазный . домен отвечает за добавление абстрагированного азота к акцепторному субстрату Домен АТФ-пирофосфатазы состоит из бета-листа, содержащего 5 параллельных цепей с несколькими альфа-спиралями на каждой стороне. Петля P представляет собой мотив связывания нуклеотидов; остатки 235–241 составляют P-петлю, которая специфически связывается с пирофосфатом. ^{[ 1 ]}

Структура этого домена определяет специфичность этого фермента к АТФ. Карман связывания образует гидрофобные взаимодействия с адениновым кольцом, а основная цепь Val260 образует H-связи с несколькими атомами азота в кольце AMP, что исключает заместители в пуриновом кольце C2. Это создает чрезвычайную специфичность связывания аденина и АТФ. ^{[ 1 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Тесмер Дж.Дж., Клем Т.Дж., Дерас М.Л., Дэвиссон В.Дж., Смит Дж.Л. (январь 1996 г.). «Кристаллическая структура GMP-синтетазы представляет собой новую каталитическую триаду и представляет собой структурную парадигму для двух семейств ферментов». Структурная биология природы . 3 (1): 74–86. дои : 10.1038/nsb0196-74 . ПМИД 8548458 . S2CID 30864133 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000163655 – Ensembl , май 2017 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000027823 – Ensembl , май 2017 г.
^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ Jump up to: ^а ^б «Ген Энтрез: гуанинмонофосфатсинтетаза GMPS» .
^ Jump up to: ^а ^б Гарретт Р.Х. (1998). Биохимия . [Место публикации не указано]: Харкорт-Колледж. ISBN 0-03-044857-3 . OCLC 947935503 .
^ «Взаимодействие лиганд/металл: 1 галлон в минуту» . www.ebi.ac.uk. Проверено 21 октября 2021 г.

Дальнейшее чтение

Пейдж Т, Бакай Б., Найхан В.Л. (1984). «Человеческая GMP-синтетаза». Международный журнал биохимии . 16 (1): 117–20. дои : 10.1016/0020-711X(84)90061-2 . ПМИД 6698284 .
Накамура Дж., Штрауб К., Ву Дж., Лу Л. (октябрь 1995 г.). «Функция гидролиза глутамина GMP-синтетазой человека. Идентификация цистеина незаменимого активного центра» . Журнал биологической химии . 270 (40): 23450–5. дои : 10.1074/jbc.270.40.23450 . ПМИД 7559506 .
Накамура Дж., Лу Л. (март 1995 г.). «Биохимическая характеристика GMP-синтетазы человека» . Журнал биологической химии . 270 (13): 7347–53. дои : 10.1074/jbc.270.13.7347 . ПМИД 7706277 .
Херст М., Халидей Э., Накамура Дж., Лу Л. (сентябрь 1994 г.). «Человеческая GMP-синтетаза. Очистка белков, клонирование и функциональная экспрессия кДНК» . Журнал биологической химии . 269 (38): 23830–7. дои : 10.1016/S0021-9258(17)31590-9 . ПМИД 8089153 .
Маруяма К., Сугано С. (январь 1994 г.). «Олиго-кэпирование: простой метод замены кэп-структуры эукариотических мРНК олигорибонуклеотидами». Джин . 138 (1–2): 171–4. дои : 10.1016/0378-1119(94)90802-8 . ПМИД 8125298 .
Федорова Л., Кост-Алимова М., Гизатуллин Р.З., Алимов А., Забаровская В.И., Селес А. и др. (1997). «Назначение и упорядочение двадцати трех уникальных NotI-связывающих клонов, содержащих экспрессированные гены, включая ген гуанозин-5'-монофосфатсинтетазы, на хромосоме 3 человека». Европейский журнал генетики человека . 5 (2): 110–6. дои : 10.1159/000484744 . ПМИД 9195163 .
Сузуки Ю, Ёситомо-Накагава К, Маруяма К, Суяма А, Сугано С (октябрь 1997 г.). «Создание и характеристика библиотеки кДНК, обогащенной по полной длине и по 5'-концу». Джин . 200 (1–2): 149–56. дои : 10.1016/S0378-1119(97)00411-3 . ПМИД 9373149 .
Пеграм Л.Д., Мегонигал М.Д., Ланге Б.Дж., Ноуэлл П.С., Роули Дж.Д., Раппапорт Э.Ф., Феликс К.А. (декабрь 2000 г.). «Транслокация t (3; 11) при остром миелолейкозе, связанном с лечением, объединяет MLL с геном GMPS (ГУАНОЗИН-5'-МОНОФОСФАТ-СИНТЕТАЗА)». Кровь . 96 (13): 4360–2. дои : 10.1182/blood.V96.13.4360 . ПМИД 11110714 .
Го Д., Хан Дж., Адам Б.Л., Колберн Н.Х., Ван М.Х., Донг З. и др. (декабрь 2005 г.). «Протеомный анализ субстратов SUMO4 в клетках HEK293 в условиях стресса, вызванного сывороточным голоданием». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 337 (4): 1308–18. дои : 10.1016/j.bbrc.2005.09.191 . ПМИД 16236267 .
Абрамс Р., Бентли М. (1959). «Биосинтез пуринов нуклеиновых кислот. III. Образование гуанозин-5'-фосфата из ксантозин-5'-фосфата и L-глутамина». Арх. Биохим. Биофиз . 79 : 91–110. дои : 10.1016/0003-9861(59)90383-2 .
Лагерквист У (июль 1958 г.). «Биосинтез гуанозин-5'-фосфата. II. Аминирование ксантозин-5'-фосфата очищенным ферментом из печени голубя» . Журнал биологической химии . 233 (1): 143–9. дои : 10.1016/S0021-9258(19)68044-0 . ПМИД 13563458 .

Внешние ссылки

GMP + синтетаза в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
PDBe-KB предоставляет обзор всей информации о структуре, доступной в PDB для GMP-синтазы человека [гидролизующей глутамин]

[Tesmer_1996-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Тесмер Дж.Дж., Клем Т.Дж., Дерас М.Л., Дэвиссон В.Дж., Смит Дж.Л. (январь 1996 г.). «Кристаллическая структура GMP-синтетазы представляет собой новую каталитическую триаду и представляет собой структурную парадигму для двух семейств ферментов». Структурная биология природы . 3 (1): 74–86. дои : 10.1038/nsb0196-74 . ПМИД 8548458 . S2CID 30864133 .

[refGRCh38Ensembl-2] Jump up to: ^а ^б ^с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000163655 – Ensembl , май 2017 г.

[refGRCm38Ensembl-3] Jump up to: ^а ^б ^с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000027823 – Ensembl , май 2017 г.

[4] «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .

[5] «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .

[entrez-6] Jump up to: ^а ^б «Ген Энтрез: гуанинмонофосфатсинтетаза GMPS» .

[Garrett_1998-7] Jump up to: ^а ^б Гарретт Р.Х. (1998). Биохимия . [Место публикации не указано]: Харкорт-Колледж. ISBN 0-03-044857-3 . OCLC 947935503 .

[8] «Взаимодействие лиганд/металл: 1 галлон в минуту» . www.ebi.ac.uk. Проверено 21 октября 2021 г.

[ 1 ]

[2]

[3]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

v т и Ферменты : CO CS и CN лигазы ( EC 6.1-6.3)
6.1: Carbon-Oxygen	Aminoacyl tRNA synthetase Alanine Arginine Asparagine Aspartate Cysteine D-alanine—poly(phosphoribitol) ligase Glutamate Glutamine Glycine Histidine Isoleucine Leucine Lysine Methionine Phenylalanine Proline Serine Threonine Tryptophan Tyrosine Valine
6.2: Carbon-Sulfur	Succinyl coenzyme A synthetase Acetyl—CoA synthetase Long-chain-fatty-acid—CoA ligase
6.3: Carbon-Nitrogen	Glutamine synthetase Ubiquitin ligase Cullin Von Hippel–Lindau tumor suppressor UBE3A Mdm2 Anaphase-promoting complex UBR1 Glutathione synthetase CTP synthetase Adenylosuccinate synthase Argininosuccinate synthase Holocarboxylase synthetase GMP synthase Asparagine synthetase Carbamoyl phosphate synthetase I II Glutamate–cysteine ligase

v т и Ферменты
Activity	Active site Binding site Catalytic triad Oxyanion hole Enzyme promiscuity Diffusion-limited enzyme Cofactor Enzyme catalysis
Regulation	Allosteric regulation Cooperativity Enzyme inhibitor Enzyme activator
Classification	EC number Enzyme superfamily Enzyme family List of enzymes
Kinetics	Enzyme kinetics Eadie–Hofstee diagram Hanes–Woolf plot Lineweaver–Burk plot Michaelis–Menten kinetics
Types	EC1 Oxidoreductases (list) EC2 Transferases (list) EC3 Hydrolases (list) EC4 Lyases (list) EC5 Isomerases (list) EC6 Ligases (list) EC7 Translocases (list)