Ланостерол 14 альфа-деметилаза

показывать Искать
Structures	Swiss-model
Domains	InterPro

Цитохром P450, семейство 51, подсемейство A, полипептид 1
Цитохром P450, семейство 51, подсемейство A, полипептид 1
Идентификаторы
Символ	CYP51A1
Альт. символы	CYP51, P45014DM
ген NCBI	1595
HGNC	2649
МОЙ БОГ	601637
RefSeq	НМ_000786
ЮниПрот	Q16850
Другие данные
Номер ЕС	1.14.14.154
Локус	Хр. 7 q21.2-21.3
Structures
показывать Искать
Structures	Swiss-model
Domains	InterPro

CYP51A1
Доступные структуры
ПДБ	Поиск ортологов: PDBe RCSB
показывать Список идентификационных кодов PDB
	3JUS, 3JUV, 3LD6, 4UHI, 4UHL
Идентификаторы
Псевдонимы	CYP51A1 , CP51, CYP51, CYPL1, LDM, P450-14DM, P450L1, цитохром P450, семейство 51, подсемейство A, член 1
Внешние идентификаторы	Опустить : 601637 ; МГИ : 106040 ; Гомологен : 55488 ; Генные карты : CYP51A1 ; ОМА : CYP51A1 – ортологи
показывать Местоположение гена ( человек )
Chr.	Chromosome 7 (human)
End	92,134,803 bp
показывать Местоположение гена ( Мышь )
Chr.	Chromosome 5 (mouse)
End	4,154,746 bp
показывать экспрессии РНК Характер
	Top expressed in
	ventricular zone; ; islet of Langerhans; ; ganglionic eminence; ; corpus callosum; ; C1 segment; ; right testis; ; duodenum; ; left testis; ; liver; ; superior frontal gyrus;
	Top expressed in
	tail of embryo; ; genital tubercle; ; proximal tubule; ; right kidney; ; skin of external ear; ; superior cervical ganglion; ; human kidney; ; neural tube; ; ventricular zone; ; sciatic nerve;
	More reference expression data
	n/a
показывать Генная онтология
Molecular function	iron ion binding; metal ion binding; monooxygenase activity; heme binding; oxidoreductase activity, acting on paired donors, with incorporation or reduction of molecular oxygen; oxidoreductase activity; sterol 14-demethylase activity;
Cellular component	integral component of membrane; organelle membrane; endoplasmic reticulum membrane; membrane; intracellular membrane-bounded organelle; plasma membrane; endoplasmic reticulum;
Biological process	steroid metabolic process; sterol biosynthetic process; lipid metabolism; cholesterol metabolic process; cholesterol biosynthetic process via 24,25-dihydrolanosterol; sterol metabolic process; cholesterol biosynthetic process; steroid biosynthetic process; demethylation; regulation of cholesterol biosynthetic process; negative regulation of protein catabolic process; negative regulation of protein secretion; negative regulation of amyloid-beta clearance;
	Sources:Amigo / QuickGO
скрывать Ортологи
	1595
	13121
	ENSG00000001630
	ENSMUSG00000001467
	Q16850
	Q8K0C4
	НМ_001146152 ; НМ_000786
	НМ_020010
	НП_000777 ; НП_001139624
	НП_064394
	Викиданные
Просмотр/редактирование человека	Просмотр/редактирование мыши

Ланостерол-14α-деметилаза ( CYP51A1 ) представляет собой животную версию фермента цитохрома P450 , который участвует в превращении ланостерола в 4,4-диметилхолеста-8(9),14,24-триен-3β-ол. ^{[ 5 ]} цитохрома Р450 Изоферменты — консервативная группа белков , играющих ключевую роль в метаболизме органических веществ и биосинтезе важных стероидов , липидов и витаминов у эукариот . ^{[ 6 ]} Являясь членом этого семейства, ланостерол-14α-деметилаза отвечает за важный этап биосинтеза стеринов . В частности, этот белок катализирует удаление С-14α- метильной группы из ланостерола . ^{[ 6 ]} Этот этап деметилирования считается начальной контрольной точкой в превращении ланостерола в другие стерины , которые широко используются внутри клетки. ^{[ 6 ]}

Эволюция

Структурные и функциональные свойства суперсемейства цитохромов P450 претерпели обширное разнообразие в ходе эволюции. ^{[ 7 ]} Недавние оценки показывают, что в настоящее время существует 10 классов и 267 семейств белков CYP. ^{[ 8 ]} Считается, что 14α-деметилаза или CYP51 разошлась на ранних стадиях эволюции цитохрома и с тех пор сохранила свою функцию; а именно, удаление 14α-метильной группы из стероловых субстратов . ^{[ 7 ]}

Хотя способ действия CYP51 хорошо сохранился , последовательность белка значительно варьируется в зависимости от биологического царства. ^{[ 9 ]} Сравнение последовательностей CYP51 между королевствами показывает сходство аминокислотного состава только на 22-30%. ^{[ 10 ]}

Структура

Хотя структура 14α-деметилазы может существенно различаться от одного организма к другому, анализ выравнивания последовательностей показывает, что в белке есть шесть областей, которые высоко консервативны у эукариот . ^{[ 10 ]} К ним относятся остатки в спирали B', петле B'/C, спирали C, спирали I, петле K/β1-4 и β-цепи 1-4, которые отвечают за формирование поверхности полости для связывания субстрата. ^{[ 7 ]} Моделирование гомологии показывает, что субстраты фермента мигрируют с поверхности белка к скрытому активному центру через канал, который частично образован альфа-спиралью А' и петлей β4. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]} Наконец, активный центр содержит гема простетическую группу , в которой железо связано с атомом серы на консервативном остатке цистеина. ^{[ 10 ]} Эта группа также связывает двухатомный кислород в шестом координационном сайте, который в конечном итоге включается в субстрат. ^{[ 10 ]}

Механизм

ферментами деметилирование ланостерола катализируемое Считается, что происходит в три этапа, для каждого из которых требуется одна молекула двухатомного кислорода и одна молекула НАДФН (или другого восстанавливающего эквивалента ). ^{[ 13 ]} На первых двух стадиях 14α-метильная группа подвергается типичному монооксигенированию цитохрома , при котором один атом кислорода включается в субстрат, а другой восстанавливается до воды, что приводит к превращению стерина в карбоксиспирт, а затем в карбоксиальдегид. ^{[ 10 ]} Затем альдегид уходит в виде муравьиной кислоты , и одновременно образуется двойная связь с образованием деметилированного продукта. ^{[ 10 ]}

См. также

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000001630 – Ensembl , май 2017 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000001467 – 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 .
^ «Метабокард для 4,4-диметилхолеста-8,14,24-триенола (HMDB01023)» . База данных метаболомов человека . Февраль 2014.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Лепешева Г.И., Уотерман М.Р. (март 2007 г.). «Стерол-14-альфа-деметилаза цитохрома P450 (CYP51), P450 во всех биологических царствах» . Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Общие предметы . 1770 (3): 467–77. дои : 10.1016/j.bbagen.2006.07.018 . ПМК 2324071 . ПМИД 16963187 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Бехер Р., Вирсель С.Г. (август 2012 г.). «Грибковая цитохром P450 стерол-14α-деметилаза (CYP51) и устойчивость к азолам у растительных и человеческих патогенов». Прикладная микробиология и биотехнология . 95 (4): 825–40. дои : 10.1007/s00253-012-4195-9 . ПМИД 22684327 . S2CID 17688962 .
^ Ханнеманн Ф., Бише А., Юэн К.М., Бернхардт Р. (март 2007 г.). «Системы цитохрома P450 - биологические вариации цепей переноса электронов». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Общие предметы . 1770 (3): 330–44. дои : 10.1016/j.bbagen.2006.07.017 . ПМИД 16978787 .
^ Лепешева Г.И., Уотерман М.Р. (февраль 2004 г.). «CYP51 — всемогущий P450». Молекулярная и клеточная эндокринология . 215 (1–2): 165–70. дои : 10.1016/j.mce.2003.11.016 . ПМИД 15026190 . S2CID 22489096 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Лепешева Г.И., Уотерман М.Р. (январь 2011 г.). «Структурная основа консервации семейства CYP51» . Biochimica et Biophysical Acta (BBA) - Белки и протеомика . 1814 (1): 88–93. дои : 10.1016/j.bbapap.2010.06.006 . ПМЦ 2962772 . ПМИД 20547249 .
^ Харгроув Т.Ю., Ваврзак З., Лю Дж., Нес В.Д., Уотерман М.Р., Лепешева Г.И. (июль 2011 г.). «Субстратные предпочтения и каталитические параметры определяются структурными характеристиками стерол-14-альфа-деметилазы (CYP51) из Leishmania infantum» . Журнал биологической химии . 286 (30): 26838–48. дои : 10.1074/jbc.M111.237099 . ПМК 3143644 . ПМИД 21632531 .
^ Подуст Л.М., фон Крис Дж.П., Эддин А.Н., Ким Ю., Ермалицкая Л.В., Кюне Р. и др. (ноябрь 2007 г.). «Низкомолекулярные каркасы для ингибиторов CYP51, выявленные с помощью высокопроизводительного скрининга и определенные с помощью рентгеновской кристаллографии» . Антимикробные средства и химиотерапия . 51 (11): 3915–23. дои : 10.1128/AAC.00311-07 . ПМК 2151439 . ПМИД 17846131 .
^ Ванден Босше Х., Койманс Л. (1998). «Цитохромы Р450 у грибов». Микозы . 41 (Приложение 1): 32–8. дои : 10.1111/j.1439-0507.1998.tb00581.x . ПМИД 9717384 . S2CID 83821510 .

Дальнейшее чтение

Бак С., Кан Р.А., Олсен С.Э., Халкиер Б.А. (февраль 1997 г.). «Клонирование и экспрессия в Escherichia coli обтусифолиол-14-альфа-деметилазы Sorghum bicolor (L.) Moench, цитохрома P450, ортологичного стерол-14-альфа-деметилазы (CYP51) грибов и млекопитающих» . Заводской журнал . 11 (2): 191–201. дои : 10.1046/j.1365-313X.1997.11020191.x . ПМИД 9076987 .
Аояма Ю., Ёсида Ю. (август 1991 г.). «Различные субстратные специфичности ланостерин-14а-деметилазы (P-45014DM) Saccharomyces cerevisiae и печени крысы для 24-метилен-24,25-дигидроланостерина и 24,25-дигидроланостерина». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 178 (3): 1064–71. дои : 10.1016/0006-291X(91)91000-3 . ПМИД 1872829 .
Аояма Ю., Ёсида Ю. (март 1992 г.). «4-бета-метиловая группа субстрата не влияет на активность ланостерол-14-альфа-деметилазы (P-450(14)DM) дрожжей: разница в распознавании субстрата дрожжевыми и растительными стерол-14-альфа-деметилазами». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 183 (3): 1266–72. дои : 10.1016/S0006-291X(05)80327-4 . ПМИД 1567403 .
Александр К., Ахтар М., Кабан Р.Б., МакГи Дж.Ф., Бартон Д.Х. (1972). «Удаление 32-углеродного атома в виде муравьиной кислоты при биосинтезе холестерина». Журнал Химического общества, Chemical Communications (7): 383. doi : 10.1039/C39720000383 .

Внешние ссылки

цитохром + P-450 + CYP51 в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)

[refGRCh38Ensembl-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000001630 – Ensembl , май 2017 г.

[refGRCm38Ensembl-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000001467 – Ensembl , май 2017 г.

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

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

[5] «Метабокард для 4,4-диметилхолеста-8,14,24-триенола (HMDB01023)» . База данных метаболомов человека . Февраль 2014.

[Lepesheva_2007-6] Перейти обратно: ^а ^б ^с Лепешева Г.И., Уотерман М.Р. (март 2007 г.). «Стерол-14-альфа-деметилаза цитохрома P450 (CYP51), P450 во всех биологических царствах» . Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Общие предметы . 1770 (3): 467–77. дои : 10.1016/j.bbagen.2006.07.018 . ПМК 2324071 . ПМИД 16963187 .

[Becher_2012-7] Перейти обратно: ^а ^б ^с Бехер Р., Вирсель С.Г. (август 2012 г.). «Грибковая цитохром P450 стерол-14α-деметилаза (CYP51) и устойчивость к азолам у растительных и человеческих патогенов». Прикладная микробиология и биотехнология . 95 (4): 825–40. дои : 10.1007/s00253-012-4195-9 . ПМИД 22684327 . S2CID 17688962 .

[Hannemann_2007-8] Ханнеманн Ф., Бише А., Юэн К.М., Бернхардт Р. (март 2007 г.). «Системы цитохрома P450 - биологические вариации цепей переноса электронов». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Общие предметы . 1770 (3): 330–44. дои : 10.1016/j.bbagen.2006.07.017 . ПМИД 16978787 .

[Lepesheva_2004-9] Лепешева Г.И., Уотерман М.Р. (февраль 2004 г.). «CYP51 — всемогущий P450». Молекулярная и клеточная эндокринология . 215 (1–2): 165–70. дои : 10.1016/j.mce.2003.11.016 . ПМИД 15026190 . S2CID 22489096 .

[Lepesheva_2011-10] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Лепешева Г.И., Уотерман М.Р. (январь 2011 г.). «Структурная основа консервации семейства CYP51» . Biochimica et Biophysical Acta (BBA) - Белки и протеомика . 1814 (1): 88–93. дои : 10.1016/j.bbapap.2010.06.006 . ПМЦ 2962772 . ПМИД 20547249 .

[Hargrove_2011-11] Харгроув Т.Ю., Ваврзак З., Лю Дж., Нес В.Д., Уотерман М.Р., Лепешева Г.И. (июль 2011 г.). «Субстратные предпочтения и каталитические параметры определяются структурными характеристиками стерол-14-альфа-деметилазы (CYP51) из Leishmania infantum» . Журнал биологической химии . 286 (30): 26838–48. дои : 10.1074/jbc.M111.237099 . ПМК 3143644 . ПМИД 21632531 .

[Podust_2007-12] Подуст Л.М., фон Крис Дж.П., Эддин А.Н., Ким Ю., Ермалицкая Л.В., Кюне Р. и др. (ноябрь 2007 г.). «Низкомолекулярные каркасы для ингибиторов CYP51, выявленные с помощью высокопроизводительного скрининга и определенные с помощью рентгеновской кристаллографии» . Антимикробные средства и химиотерапия . 51 (11): 3915–23. дои : 10.1128/AAC.00311-07 . ПМК 2151439 . ПМИД 17846131 .

[Vanden_Bossche_1998-13] Ванден Босше Х., Койманс Л. (1998). «Цитохромы Р450 у грибов». Микозы . 41 (Приложение 1): 32–8. дои : 10.1111/j.1439-0507.1998.tb00581.x . ПМИД 9717384 . S2CID 83821510 .

[1]

[2]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

v т и Цитохромы , оксигеназы : цитохром P450 (большинство принадлежит EC 1.14)
CYP1	A1 A2 A5 B1
CYP2	A6 A7 A13 B6 C8 C9 C18 C19 D6 E1 F1 J2 R1 S1 U1 W1
CYP3 (CYP3A)	A4 A5 A7 A37 A43
CYP4	A11 A22 B1 F2 F3 F8 F11 F12 F22 V2 X1 Z1
CYP5-20	CYP5 (A1) CYP6 (G1, M2) CYP7 (A1, B1) CYP8 (A1, B1) CYP9 CYP10 CYP11 (A1, A2, B1, B2, B3, C1) CYP12 CYP13 CYP14 CYP15 CYP16 CYP17 (A1) CYP18 CYP19 (A1) CYP20 (A1)
CYP21-49	CYP21 (A2) CYP22 (A1) CYP23 CYP24 (A1) CYP25 CYP26 (A1, B1, C1) CYP27 (A1, B1, C1) CYP28 (A1) CYP29 CYP35 (B1) CYP39 (A1) CYP46 (A1)
CYP51-69	CYP51 (A1, F1) CYP52 CYP53 A1 CYP55 A1 CYP56 A1 CYP61
CYP71-99	CYP71 (C1, C2, C3, C4, Z6, AJ4, AV1, BA1) CYP72A1 CYP73A1 CYP74 (D1) CYP75 (A1, B1) CYP76 (B6, M7) CYP79 (A1, A2, B1, B2, B3, D1, D2, D3, D4) CYP80 (A1, B1, G2) CYP81 (E1, E3, E7, E9) CYP88D6 CYP90C1 CYP93E1 CYP97C1 CYP99A3
CYP101-281	CYP101A1 CYP102A1 CYP105 A1 D7 CYP106A2 CYP107 A1 G1 CYP109 B1 E1 CYP111 CYP113A1 CYP119A1 CYP123 CYP125A1 CYP139 CYP147 CYP152 A1 B1 CYP154C3 CYP158A CYP161C CYP170 A1 B1 CYP176A1 CYP183A CYP197 CYP199A2 CYP255A
CYP301-499	CYP303A1 CYP305 M2 Halloween genes ( CYP302A1, CYP306A1, CYP307A1, CYP307A2, CYP314A1, CYP315A1) CYP318A1
CYP501-699	CYP503 CYP504B1
CYP701-999	CYP704B22 CYP710 CYP720A1