4-аминобутираттрансаминаза

4-аминобутираттрансаминаза
4-аминобутираттрансаминаза
Идентификаторы
Символ	АББОТ
ген NCBI	18
HGNC	23
МОЙ БОГ	137150
RefSeq	НМ_020686
ЮниПрот	P80404
Другие данные
Локус	Хр. 16 п13.2
Structures
показывать Искать
Structures	Swiss-model
Domains	InterPro

показывать Поиск
PMC	articles
PubMed	articles
NCBI	proteins

4-аминобутираттрансаминаза
4-аминобутираттрансаминаза
	Гомодимер 4-аминобутираттрансаминазы, свинья
Идентификаторы
Номер ЕС.	2.6.1.19
Номер CAS.	9037-67-6
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

В энзимологии 4 - 4-аминобутираттрансаминаза ( EC 2.6.1.19 ), также называемая ГАМК-трансаминазой или аминобутиратаминотрансферазой, или ГАМК-Т , представляет собой фермент , катализирующий химическую реакцию :

4-аминобутаноат + 2-оксоглутарат

\rightleftharpoons

сукцинатный полуальдегид + L-глутамат

Таким образом, двумя субстратами этого фермента являются 4-аминобутаноат ( ГАМК ) и 2-оксоглутарат . Этими двумя продуктами являются сукцинатный полуальдегид и L-глутамат .

Этот фермент принадлежит к семейству трансфераз , а именно трансаминаз , которые переносят азотистые группы. Систематическое название этого класса ферментов — 4-аминобутаноат:2-оксоглутаратаминотрансфераза . аланина и аспартата Этот фермент участвует в 5 метаболических путях: метаболизме , метаболизме глутамата , метаболизме бета-аланина , метаболизме пропаноата и метаболизме бутаноата . В нем используется один кофактор – пиридоксальфосфат .

Этот фермент обнаружен у прокариот , растений , грибов и животных (включая человека ). ^{[ 1 ]} Свиней часто использовали при изучении того, как этот белок может действовать на человека. ^{[ 2 ]}

Номер ферментной комиссии

ГАМК-Т — номер Комиссии по ферментам 2.6.1.19. Это означает, что он относится к трансфераз классу ферментов азотистых трансфераз , подклассу трансаминаз . и подклассу ^{[ 3 ]} Как азотистая трансфераза, ее роль заключается в переносе азотистых групп от одной молекулы к другой. Роль ГАМК-Т как трансаминазы заключается в перемещении функциональных групп от аминокислоты к α-кетокислоте и наоборот. В случае ГАМК-Т она берет азотистую группу у ГАМК и использует ее для создания L-глутамата.

Путь реакции

У животных, грибов и бактерий ГАМК-Т помогает облегчить реакцию, которая перемещает аминную группу от ГАМК к 2-оксоглутарату, а кетоновую группу от 2-оксоглутарата к ГАМК. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} При этом образуются сукцинатный полуальдегид и L-глутамат. ^{[ 4 ]} В растениях пируват и глиоксилат . вместо 2-оксоглутарата можно использовать ^{[ 7 ]} катализируется ферментом 4-аминобутират-пируваттрансаминазой :

(1) 4-аминобутаноат (ГАМК) + пируват ⇌ сукцинат-полуальдегид + L- аланин

(2) 4-аминобутаноат (ГАМК) + глиоксилат ⇌ сукцинат-полуальдегид + глицин

Клеточная и метаболическая роль

Основная роль ГАМК-Т заключается в разрушении ГАМК как части ГАМК-шунта. ^{[ 2 ]} На следующем этапе шунта полуальдегид, вырабатываемый ГАМК-Т, будет окисляться до янтарной кислоты под действием сукцинат-полуальдегиддегидрогеназы , в результате чего образуется сукцинат. Этот сукцинат затем попадет в митохондрии и станет частью цикла лимонной кислоты . ^{[ 8 ]} Затем критический кислотный цикл может производить 2-оксоглутарат, который можно использовать для производства глутамата, который, в свою очередь, можно превратить в ГАМК, продолжая цикл. ^{[ 8 ]}

ГАМК является очень важным нейромедиатором в мозге животных, а низкая концентрация ГАМК в мозге млекопитающих связана с рядом неврологических расстройств, включая болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона . ^{[ 9 ]}^{[ 10 ]} Поскольку ГАМК-Т разрушает ГАМК, ингибирование этого фермента было целью многих медицинских исследований. ^{[ 9 ]} Цель этих исследований — найти способ ингибировать активность ГАМК-Т, что позволило бы снизить скорость превращения ГАМК и 2-оксоглутарата в полуальдегид и L-глутамат, тем самым повышая концентрацию ГАМК в мозге. У людей также существует генетическое заболевание, которое может привести к дефициту ГАМК-Т. В крайних случаях это может привести к нарушению развития или смертности. ^{[ 11 ]}

У растений ГАМК может вырабатываться в результате реакции на стресс. ^{[ 5 ]} Растения также используют ГАМК для внутренней передачи сигналов и взаимодействия с другими организмами рядом с растением. ^{[ 5 ]} Во всех этих внутрирастительных путях ГАМК-Т будет играть роль разлагающего ГАМК. Также было продемонстрировано, что сукцинат, вырабатываемый в ГАМК-шунте, составляет значительную часть сукцината, необходимого митохондрии. ^{[ 12 ]}

У грибов расщепление ГАМК в ГАМК-шунте является ключевым моментом в обеспечении высокого уровня активности критического кислотного цикла. ^{[ 13 ]} Существуют также экспериментальные доказательства того, что расщепление ГАМК с помощью ГАМК-Т играет роль в управлении окислительным стрессом у грибов. ^{[ 13 ]}

Структурные исследования

было решено несколько структур Для этого класса ферментов с учетом кодов доступа PDB и опубликовано в рецензируемых журналах. С помощью ферментов свиньи решены как минимум 4 такие структуры: 1OHV , 1OHW , 1OHY , 1SF2 , и как минимум 4 такие структуры решены в Escherichia coli : 1SFF , 1SZK , 1SZS , 1SZU . На самом деле существуют некоторые различия в структуре ферментов этих организмов. Ферменты ГАМК-Т E. coli не имеют кластера железо-сера, который обнаружен в модели свиньи. ^{[ 14 ]}

Активные сайты

Аминокислотные остатки, обнаруженные в активном центре 4-аминобутираттрансаминазы, включают Lys-329, который находится на каждой из двух субъединиц фермента. ^{[ 15 ]} Этот сайт также будет связываться с пиридоксаль-5'-фосфатным коферментом. ^{[ 15 ]}

Ингибиторы

Ссылки

^ «4-аминобутиратаминотрансфераза - идентичные группы белков - NCBI» . www.ncbi.nlm.nih.gov . Проверено 29 сентября 2020 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Ифтихар Х., Батул С., Дип А., Нарасимхан Б., Шарма ПК, Малхотра М. (февраль 2017 г.). «Анализ in silico ингибирующей активности производных ГАМК в отношении 4-аминобутираттрансаминазы» . Арабский химический журнал . 10 : С1267–75. дои : 10.1016/j.arabjc.2013.03.007 .
^ «БРЕНДА - Информация о EC 2.6.1.19 - 4-аминобутират-2-оксоглутараттрансаминаза» . www.brenda-enzymes.org . Проверено 24 сентября 2020 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Танниклифф Дж. (1986). «4-аминобутираттрансаминаза». В Бултон А.А., Бейкер ГБ, Ю ПХ (ред.). Нейромедиаторные ферменты . Том. 5. С. 389–420. дои : 10.1385/0-89603-079-2:389 . ISBN 0-89603-079-2 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Шелп Б.Дж., Баун А.В., Зарей А. (2017). «4-Аминобутират (ГАМК): метаболит и сигнал, имеющий практическое значение» . Ботаника . 95 (11): 1015–32. дои : 10.1139/cjb-2017-0135 . hdl : 1807/79639 .
^ Цао Дж., Барбоса Дж.М., Сингх Н., Лоси Р.Д. (июль 2013 г.). «ГАМК-трансаминазы Saccharomyces cerevisiae и Arabidopsis thaliana дополняют функцию в цитозоле и митохондриях». Дрожжи . 30 (7): 279–89. дои : 10.1002/да.2962 . ПМИД 23740823 . S2CID 1303165 .
^ Фейт А., Фромм Х., Уолтер Д., Галили Г., Ферни А.Р. (январь 2008 г.). «Шоссе или объезд: метаболическая роль шунта ГАМК в растениях». Тенденции в науке о растениях . 13 (1): 14–9. doi : 10.1016/j.tplants.2007.10.005 . ПМИД 18155636 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Баун А.В., Шелп Б.Дж. (сентябрь 1997 г.). «Метаболизм и функции гамма-аминомасляной кислоты» . Физиология растений . 115 (1): 1–5. дои : 10.1104/стр.115.1.1 . ПМК 158453 . ПМИД 12223787 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Риччи Л., Фросини М., Гаггелли Н., Валенсен Г., Мачетти Ф., Сгарагли Г., Валоти М. (май 2006 г.). «Ингибирование 4-аминобутираттрансаминазы мозга кролика некоторыми аналогами таурина: кинетический анализ». Биохимическая фармакология . 71 (10): 1510–9. дои : 10.1016/j.bcp.2006.02.007 . ПМИД 16540097 .
^ Шериф Ф.М., Ахмед С.С. (апрель 1995 г.). «Основные аспекты ГАМК-трансаминазы при нервно-психических расстройствах». Клиническая биохимия . 28 (2): 145–54. дои : 10.1016/0009-9120(94)00074-6 . ПМИД 7628073 .
^ «ДЕФИЦИТ ГАМК-ТРАНСАМИНАЗ» . www.omim.org . Проверено 18 октября 2020 г.
^ Фейт А., Фромм Х., Уолтер Д., Галили Г., Ферни А.Р. (январь 2008 г.). «Шоссе или объезд: метаболическая роль шунта ГАМК в растениях» . Тенденции в науке о растениях . 13 (1): 14–9. doi : 10.1016/j.tplants.2007.10.005 . ПМИД 18155636 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Беннигхаузен Дж., Гебхард Д., Крегер С., Хаделер Б., Тумфорд Т., Либерей Р. и др. (декабрь 2015 г.). «Нарушение ГАМК-шунта влияет на митохондриальное дыхание и вирулентность зернового патогена Fusarium graminearum» . Молекулярная микробиология . 98 (6): 1115–32. дои : 10.1111/mmi.13203 . ПМИД 26305050 . S2CID 45755014 .
^ Лю В., Петерсон П.Е., Картер Р.Дж., Чжоу X, Лэнгстон Дж.А., Фишер А.Дж., Тони, доктор медицинских наук (август 2004 г.). «Кристаллические структуры несвязанной и аминооксиацетатсвязанной гамма-аминобутиратаминотрансферазы Escherichia coli» . Биохимия . 43 (34): 10896–905. дои : 10.1021/bi049218e . ПМИД 15323550 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Сторичи П., Де Биасе Д., Босса Ф., Бруно С., Моцарелли А., Пенефф С. и др. (январь 2004 г.). «Структуры аминотрансферазы гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), пиридоксаль-5'-фосфата и кластерсодержащего фермента [2Fe-2S] в комплексе с гамма-этинил-ГАМК и противоэпилептическим препаратом вигабатрином» . Журнал биологической химии . 279 (1): 363–73. дои : 10.1074/jbc.M305884200 . ПМИД 14534310 . S2CID 42918710 .
^ Авад Р., Мухаммад А., Дерст Т., Трюдо В.Л., Арнасон Дж.Т. (август 2009 г.). «Фракционирование мелиссы (Melissa officinalis L.) под контролем биоанализа с использованием in vitro измерения активности ГАМК-трансаминазы». Фитотерапевтические исследования . 23 (8): 1075–81. дои : 10.1002/ptr.2712 . ПМИД 19165747 . S2CID 23127112 .

Дальнейшее чтение

Скотт Э.М., Джейкоби В.Б. (апрель 1959 г.). «Растворимая гамма-аминомасляно-глутаминовая трансаминаза Pseudomonas fluorescens» . Журнал биологической химии . 234 (4): 932–6. дои : 10.1016/S0021-9258(18)70206-8 . ПМИД 13654294 .
Аурих Х. (октябрь 1961 г.). «[О бета-аланин-альфа-кетоглутарат-трансаминазе из Neurospora crassa]» [О бета-аланин-альфа-кетоглутарат-трансаминазе из Neurospora crassa]. Zeitschrift für Physiologische Chemie Хоппе-Зейлера (на немецком языке). 326 : 25–33. дои : 10.1515/bchm2.1961.326.1.25 . ПМИД 13863304 .
Шусбо А., Ву JY, Робертс Э. (июль 1973 г.). «Очистка и характеристика 4-аминобутират-2,кетоглутараттрансаминазы из мозга мыши». Биохимия . 12 (15): 2868–73. дои : 10.1021/bi00739a015 . ПМИД 4719123 .
Парвиз М., Фогель К., Гибсон К.М., Перл П.Л. (ноябрь 2014 г.). «Нарушения метаболизма ГАМК: дефицит SSADH и ГАМК-трансаминазы» (PDF) . Журнал детской эпилепсии . 3 (4): 217–227. дои : 10.3233/PEP-14097 . ПМК 4256671 . ПМИД 25485164 .

Внешние ссылки

4-аминобутират + трансаминаза в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
Перл П.Л., Парвиз М., Ходжман Р., Гибсон К.М., Раймшизель Т. (2015). «Дефицит ГАМК-трансаминазы» . МедЛинк Неврология .

[1] «4-аминобутиратаминотрансфераза - идентичные группы белков - NCBI» . www.ncbi.nlm.nih.gov . Проверено 29 сентября 2020 г.

[Iftikhar_2017-2] Перейти обратно: ^а ^б Ифтихар Х., Батул С., Дип А., Нарасимхан Б., Шарма ПК, Малхотра М. (февраль 2017 г.). «Анализ in silico ингибирующей активности производных ГАМК в отношении 4-аминобутираттрансаминазы» . Арабский химический журнал . 10 : С1267–75. дои : 10.1016/j.arabjc.2013.03.007 .

[3] «БРЕНДА - Информация о EC 2.6.1.19 - 4-аминобутират-2-оксоглутараттрансаминаза» . www.brenda-enzymes.org . Проверено 24 сентября 2020 г.

[:02-4] Перейти обратно: ^а ^б Танниклифф Дж. (1986). «4-аминобутираттрансаминаза». В Бултон А.А., Бейкер ГБ, Ю ПХ (ред.). Нейромедиаторные ферменты . Том. 5. С. 389–420. дои : 10.1385/0-89603-079-2:389 . ISBN 0-89603-079-2 .

[:12-5] Перейти обратно: ^а ^б ^с Шелп Б.Дж., Баун А.В., Зарей А. (2017). «4-Аминобутират (ГАМК): метаболит и сигнал, имеющий практическое значение» . Ботаника . 95 (11): 1015–32. дои : 10.1139/cjb-2017-0135 . hdl : 1807/79639 .

[6] Цао Дж., Барбоса Дж.М., Сингх Н., Лоси Р.Д. (июль 2013 г.). «ГАМК-трансаминазы Saccharomyces cerevisiae и Arabidopsis thaliana дополняют функцию в цитозоле и митохондриях». Дрожжи . 30 (7): 279–89. дои : 10.1002/да.2962 . ПМИД 23740823 . S2CID 1303165 .

[7] Фейт А., Фромм Х., Уолтер Д., Галили Г., Ферни А.Р. (январь 2008 г.). «Шоссе или объезд: метаболическая роль шунта ГАМК в растениях». Тенденции в науке о растениях . 13 (1): 14–9. doi : 10.1016/j.tplants.2007.10.005 . ПМИД 18155636 .

[:3-8] Перейти обратно: ^а ^б Баун А.В., Шелп Б.Дж. (сентябрь 1997 г.). «Метаболизм и функции гамма-аминомасляной кислоты» . Физиология растений . 115 (1): 1–5. дои : 10.1104/стр.115.1.1 . ПМК 158453 . ПМИД 12223787 .

[:2-9] Перейти обратно: ^а ^б Риччи Л., Фросини М., Гаггелли Н., Валенсен Г., Мачетти Ф., Сгарагли Г., Валоти М. (май 2006 г.). «Ингибирование 4-аминобутираттрансаминазы мозга кролика некоторыми аналогами таурина: кинетический анализ». Биохимическая фармакология . 71 (10): 1510–9. дои : 10.1016/j.bcp.2006.02.007 . ПМИД 16540097 .

[10] Шериф Ф.М., Ахмед С.С. (апрель 1995 г.). «Основные аспекты ГАМК-трансаминазы при нервно-психических расстройствах». Клиническая биохимия . 28 (2): 145–54. дои : 10.1016/0009-9120(94)00074-6 . ПМИД 7628073 .

[11] «ДЕФИЦИТ ГАМК-ТРАНСАМИНАЗ» . www.omim.org . Проверено 18 октября 2020 г.

[12] Фейт А., Фромм Х., Уолтер Д., Галили Г., Ферни А.Р. (январь 2008 г.). «Шоссе или объезд: метаболическая роль шунта ГАМК в растениях» . Тенденции в науке о растениях . 13 (1): 14–9. doi : 10.1016/j.tplants.2007.10.005 . ПМИД 18155636 .

[:4-13] Перейти обратно: ^а ^б Беннигхаузен Дж., Гебхард Д., Крегер С., Хаделер Б., Тумфорд Т., Либерей Р. и др. (декабрь 2015 г.). «Нарушение ГАМК-шунта влияет на митохондриальное дыхание и вирулентность зернового патогена Fusarium graminearum» . Молекулярная микробиология . 98 (6): 1115–32. дои : 10.1111/mmi.13203 . ПМИД 26305050 . S2CID 45755014 .

[14] Лю В., Петерсон П.Е., Картер Р.Дж., Чжоу X, Лэнгстон Дж.А., Фишер А.Дж., Тони, доктор медицинских наук (август 2004 г.). «Кристаллические структуры несвязанной и аминооксиацетатсвязанной гамма-аминобутиратаминотрансферазы Escherichia coli» . Биохимия . 43 (34): 10896–905. дои : 10.1021/bi049218e . ПМИД 15323550 .

[Storici_2004-15] Перейти обратно: ^а ^б Сторичи П., Де Биасе Д., Босса Ф., Бруно С., Моцарелли А., Пенефф С. и др. (январь 2004 г.). «Структуры аминотрансферазы гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), пиридоксаль-5'-фосфата и кластерсодержащего фермента [2Fe-2S] в комплексе с гамма-этинил-ГАМК и противоэпилептическим препаратом вигабатрином» . Журнал биологической химии . 279 (1): 363–73. дои : 10.1074/jbc.M305884200 . ПМИД 14534310 . S2CID 42918710 .

[16] Авад Р., Мухаммад А., Дерст Т., Трюдо В.Л., Арнасон Дж.Т. (август 2009 г.). «Фракционирование мелиссы (Melissa officinalis L.) под контролем биоанализа с использованием in vitro измерения активности ГАМК-трансаминазы». Фитотерапевтические исследования . 23 (8): 1075–81. дои : 10.1002/ptr.2712 . ПМИД 19165747 . S2CID 23127112 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

v т и Трансфераза : азотистые группы ( EC 2.6)
2.6.1: Transaminases	Aspartate transaminase GOT1 GOT2 Alanine transaminase GABA transaminase Tyrosine aminotransferase Kynurenine—oxoglutarate transaminase Ornithine aminotransferase Branched-chain amino acid aminotransferase Alanine—glyoxylate transaminase AGXT
2.6.3: Oximinotransferases	Oximinotransferase
2.6.99: Other	Pyridoxine 5'-phosphate synthase

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)