Jump to content

Пируватдегидрогеназа (липоамид) альфа 1

PDHA1
Доступные структуры
PDB Поиск ортолога: PDBE RCSB
Идентификаторы
Псевдонимы PDHA1 , PDHA, PDHCE1A, PHE1A, PDHAD, пируватдегидрогеназа (липоамид) альфа 1, пируватдегидрогеназа альфа 1, субъединица пируватдегидрогеназы E1 Альфа 1, субъединица пируватдегидрогеназы E1 Альфа 1
Внешние идентификаторы Омим : 300502 ; MGI : 97532 ; Гомологен : 121491 ; GeneCards : PDHA1 ; OMA : PDHA1 - ортологи
Ортологи
Разновидность Человек Мышь
Входить
Набор
Uniprot
Refseq (мРНК)

NM_000284
NM_001173454
NM_001173455
NM_001173456

NM_008810

Refseq (белок)

NP_000275
NP_001166925
NP_001166926
NP_001166927

NP_032836

Расположение (UCSC) CHR X: 19.34 - 19,36 МБ Chr X: 158,91 - 158,92 МБ
PubMed Search [ 3 ] [ 4 ]
Викидид
Посмотреть/редактировать человека Посмотреть/редактировать мышь

Соматическая форма, соматическая форма, соматическая форма, митохондрия, является ферментом , который у людей кодируется PDHA1 геном . Комплекс пируватдегидрогеназы представляет собой ядерный кодируемый митохондриальный матричный комплекс, который обеспечивает первичную связь между Glycolys и Tricarboby -Cormarby Compraby-Acidolillic-Cipbboby. ) цикл, катализируя необратимое превращение пирувата в ацетил-КоА . Комплекс PDH состоит из нескольких копий 3 ферментов: E1 (PDHA1); дигидролипоил -трансацетилаза ( DLAT ) (E2; EC 2.3.1.12); и дигидролипоилдегидрогеназа ( DLD ) (E3; EC 1.8.1.4). Фермент E1 представляет собой гетеротетрамер 2 альфа и 2 бета -субъединицы. Субъединица E1-Alpha содержит активное сайт E1 и играет ключевую роль в функции комплекса PDH. [ 5 ]

Структура

[ редактировать ]

Ген PDHA1 имеет около 17 килобазных пар; Он содержит 11 экзонов, которые варьируются от 61 до 174 пар оснований, и интроны , размеры которых варьируются от 600 пар оснований до 5,7 килобазы. Донорские и акцепторные сайты сплайсинга, присутствующие в гене, все соответствуют правилу сплайсинга GT/AC. Последовательность ДНК в сайте инициации транскрипции очень богата GC. Существует последовательность «Tata Box» и «CAAT, присутствующий вверх по течению от сайта CAP. Существует также несколько наборов повторений, последовательности, напоминающие сайт связывания транскрипции SP1 , и два сайта связывания рецептора CAMP вверх по течению от CAP. [ 6 ]

Предварительный пептид, кодируемый этим геном, составил 29 аминокислот в самом начале последовательности, которые соответствуют типичной последовательности лидеров митохондриального нацеливания. Оставшиеся 361 аминокислоты, начиная с N -конца с фенилаланином, представляют собой зрелый митохондриальный альфа -пептид E1. [ 7 ] Два из этих зрелых белков PDHA объединяются с двумя белками PDHB, образуя гетеротетрамерную субъединицу E1. Кристаллические структуры позволили создать модель, в которой фермент подвергается 2-A, похожее на шаттл движения своих гетеродимеров для выполнения катализа. [ 8 ] Белок, кодируемый геном PDHA1 человека, является частью мультиферментного комплекса пируватдегидрогеназы . Весь человеческий комплекс имеет размер 9,5 MDA и был описан как 60-мерик, что означает, что существует более 60 компонентов, которые собираются для изготовления всего комплекса. Эти субъединицы сохраняются по многим видам, так как функция этого комплекса необходима для генерации АТФ для всех эукариот . [ 9 ] Каждый компонент отвечает за катализ одного шага в этом пути; Этот комплекс существует с целью направления промежуточных соединений каждой реакции на следующий фермент, что значительно увеличивает скорость реакции. [ 10 ]

Комплекс пируватдегидрогеназы отвечает за окислительное декарбоксилирование пирувата , причем конечным продуктом является ацетил -COA . В целом сложные катализируют пять реакций, причем общая реакция:

Pyruvate + coa + nad + → Ацетил-КоА + CO 2

На протяжении 5 шагов требуется три различных коэнзимах, которые выполняет этот комплекс: тиамин пирофосфат (TPP), липоамид и коэнзим A. Этот этап является лишь одним из центральных метаболических путей, проведенных эукариотами, в котором глюкоза окисляется с образованием углекислого газа, воды и АТФ . Комплекс E1, в частности, использует кофактор TPP для расщепления связей Calpha-C (= O) пирувата, а затем перенести ацетильную группу в кофермент TPP, что приводит к промежуточному гидроксилэтил-TPP*E1 и продуцирующему CO 2 . Кольцо тиазолие на ТПП идеально подходит для добавления в карбонильные группы и выступать в качестве электронного раковины, или группы, которая может вытащить электроны из реакции и стабилизировать электрон-дефицитный промежуточный. [ 10 ]

Регулирование

[ редактировать ]

Активность комплекса PDH в тканях млекопитающих в значительной степени определяется фосфорилированием некоторых субъединиц в комплексе. Таким образом, абсолютные количества сайт-специфических киназ и фосфатов , экспрессируемых в митохондриях, непосредственно влияют на активность PDH. [ 11 ] В частности, проживание тирозина, TYR-301, может быть фосфорилирован на PDHA1 и, следовательно, ингибирует его активность; Это делается путем блокирования субстрата связывания пирувата. Это фосфорилирование находится в тандеме с фосфорилированием остатка Ser-293. [ 12 ] Фосфорилирование другого сайта, Ser-264, может регулировать функцию. Фосфорилированный сериновый остаток в этом положении не позволяет ТПП упорядочить две петли в E1, которые содержат три места фосфорилирования. Расстройство является прямым результатом стерического столкновения между новой фосфатной группой в Ser-264 и другим Serine, Ser-266, который дестабилизирует сеть водородных связей, которая удерживает петли на месте. В целом, это расстройство приводит к инактивации каталитического механизма. [ 13 ]

Комплекс PDH может регулироваться в различных условиях. Было показано, что субъединица PDHA1 регулируется свободными жирными кислотами во время упражнений. Присутствие свободных жирных кислот повышает уровень фосфорилирования, тем самым снижая активность PDH. Однако во время упражнений эти эффекты отменяются, и в клетках наблюдается гораздо более высокий уровень дефосфорилированного PDHA1. [ 14 ] В некоторых мышцах, таких как трицепс, профиль метаболического фермента, по -видимому, напрямую влияет на уровень активности PDH, что может привести к более высоким уровням лактата в мышцах с этими характеристиками. [ 15 ]

Клиническое значение

[ редактировать ]

По крайней мере, 71 вызывающая болезнь мутации в этом гене были обнаружены. [ 16 ] Известно, что мутации в гене PDHA1 вызывают одну форму дефицита пируватдегидрогеназы . Дефицит пируватдегидрогеназы характеризуется накоплением химического вещества, называемого молочной кислотой в организме, и различными неврологическими проблемами. Признаки и симптомы этого состояния обычно сначала появляются вскоре после рождения, и они могут сильно различаться среди пострадавших. Наиболее распространенной особенностью является потенциально опасное для жизни наращивание молочной кислоты (лакциноцидоз), что может вызвать тошноту, рвоту, тяжелые проблемы дыхания и аномальное сердцебиение. Люди с дефицитом пируватдегидрогеназы обычно также имеют неврологические проблемы. Большинство из них задержали развитие умственных способностей и моторных навыков, таких как сидение и ходьба. Другие неврологические проблемы могут включать интеллектуальную инвалидность, судороги, слабый мышечный тонус (гипотония), плохая координация и трудности с ходьбой. Некоторые пораженные люди имеют аномальные структуры мозга, такие как недоразвитие ткани, соединяющей левую и правую половину мозга (мозолистое корпус), трата (атрофия) внешней части мозга, известной как кора головного мозга, или пятна поврежденных ткань (поражения) в некоторых частях мозга. Из -за тяжелых воздействий на здоровье многие люди с дефицитом пируватдегидрогеназы не выживают в прошлом детства, хотя некоторые могут пережить подростковую или взрослую жизнь. [ 5 ] Большинство случаев возникают в результате мутаций в этом гене, и были идентифицированы бесчисленные типы мутаций. Мутации в этом гене варьируются от миссенс -мутаций, в которых заменяется один нуклеотид, на гораздо большие делеции многих пар нуклеотидных оснований. [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]

В то время как большая часть клинической презентации является однородной с общим заболеванием, были идентифицированы некоторые случаи, в которых наблюдалась фокусальная дилатация правого бокового желудочка с односторонним перивентрикулярным лейкомалацией (PVL) с субпоэлимарной кисты. [ 20 ]

У женщин этот дефицит может быть намного сложнее обнаружить. Это связано с тем, что будет искаженное измерение ферментов и инактивации искаженного рисунка в фибробластах, что означает, что измерение активности фермента может быть не совсем точным. Поскольку клиническое представление этого расстройства в значительной степени перекрывается с дефицитом окислительного фосфорилирования, рекомендуется провести подробный биохимический анализ при биопсии мышц у женщин с предполагаемым дефицитом пируватдегидрогеназы, за которым следует молекулярный генетический анализ гена PDHA1. [ 21 ]

Интерактивная карта пути

[ редактировать ]

Нажмите на гены, белки и метаболиты ниже, чтобы связать соответствующие статьи. [ § 1 ]

[[Файл:
Glycolisisgluconeogenesis_WP534Перейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПерейти к статьеПойдите в WikipathwaysПерейти к статьеПерейти в ЭнтрезПерейти к статье
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
Glycolisisgluconeogenesis_WP534go to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to WikiPathwaysgo to articlego to Entrezgo to article
| alt = гликолиз и глюконеогенез редактировать ]]
Гликолиз и глюконеогенез редактировать
  1. ^ Интерактивная карта пути может быть отредактирована в Wikipathways: "Glycolisisgluconeogenesis_WP534" .
  1. ^ Jump up to: а беременный в GRCH38: Ensembl Release 89: ENSG00000131828 - ENSEMBL , май 2017 г.
  2. ^ Jump up to: а беременный в GRCM38: Ensembl Release 89: Ensmusg00000031299 - Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ «Человеческая PubMed ссылка:» . Национальный центр информации о биотехнологии, Национальная медицина США .
  4. ^ «Мышь Pubmed ссылка:» . Национальный центр информации о биотехнологии, Национальная медицина США .
  5. ^ Jump up to: а беременный «Ген Entrez: PDHA1 пируватдегидрогеназа (липоамид) альфа 1» .
  6. ^ Maragos C, Hutchison WM, Hayasaka K, Brown GK, Dahl HH (июль 1989). «Структурная организация гена для A1 -альфа -субъединицы комплекса пируватдегидрогеназы человека» . Журнал биологической химии . 264 (21): 12294–8. doi : 10.1016/s0021-9258 (18) 63857-8 . PMID   2745444 .
  7. ^ Ho L, Wexler Id, Liu TC, Thekkumkara TJ, Patel MS (июль 1989). «Характеристика кДНК, кодирующих субъединицу пируватдегидрогеназы человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 86 (14): 5330–4. Bibcode : 1989pnas ... 86.5330h . doi : 10.1073/pnas.86.14.5330 . PMC   297615 . PMID   2748588 .
  8. ^ Ciszak EM, Korochkina LG, Dominiak PM, Sidhu S, Patel MS (Jun 2003). «Структурные основы для фруктового флопа-тиамина пирофосфат-зависимых ферментов, выявленных пируватдегидрогеназой человека» . Журнал биологической химии . 278 (23): 21240–6. doi : 10.1074/jbc.m300339200 . HDL : 2060/20030106063 . PMID   12651851 .
  9. ^ Hiromasa Y, Fujisawa T, Aso Y, Roche Te (февраль 2004 г.). «Организация ядер пируватдегидрогеназного комплекса млекопитающего, образованную E2 и E2, плюс E3-связывающий белок и их способности связывать компоненты E1 и E3» . Журнал биологической химии . 279 (8): 6921–33. doi : 10.1074/jbc.m308172200 . PMID   14638692 .
  10. ^ Jump up to: а беременный Voet DJ, Voet JG, Pratt CW (2010). «Глава 17, цикл лимонной кислоты». Принципы биохимии (4 -е изд.). Уайли. п. 550. ISBN  978-0-470-23396-2 .
  11. ^ Колобова Е., Туганова А., Булатников I, Попов К.М. (август 2001 г.). «Регуляция активности пируватдегидрогеназы посредством фосфорилирования в нескольких сайтах» . Биохимический журнал . 358 (Pt 1): 69–77. doi : 10.1042/0264-6021: 3580069 . PMC   1222033 . PMID   11485553 .
  12. ^ Fan J, Kang HB, Shan C, Elf S, Lin R, Xie J, Gu TL, Aguiar M, Lonning S, Chung TW, Arellano M, Khoury HJ, Shin DM, Khuri FR, Boggon TJ, Kang S, Chen J, (Сентябрь 2014). «Фосфорилирование TYR-301 ингибирует пируватдегидрогеназу путем блокирования связывания субстрата и способствует эффекту Варбурга» . Журнал биологической химии . 289 (38): 26533–41. doi : 10.1074/jbc.m114.593970 . PMC   4176253 . PMID   25104357 .
  13. ^ Kato M, Wynn RM, Chuang JL, TSO SC, Machius M, Li J, Chuang DT (Dec 2008). «Структурная основа для инактивации человеческого пируват -дегидрогеназного комплекса путем фосфорилирования: роль беспорядочных петлей фосфорилирования» . Структура 16 (12): 1849–59. doi : 10.1016/j.str.2008.10.010 . PMC   2849990 . PMID   19081061 .
  14. ^ Pilegaard H, Birk JB, Sacchetti M, Mourtzakis M, Hardie DG, Stewart G, Neufer PD, Salatin B, Van Hall G, Wojtaszewski JF (ноябрь 2006 г.). «Дефосфорилирование и активация PDH-E1Alpha в скелетных мышцах человека во время упражнений: эффект интралипидной инфузии » Диабет 55 (11): 3020–7 Doi : 10.2337/ db06-0  17065338PMID
  15. ^ Kiilerich K, Birk JB, Damsgaard R, Wojtaszewski JF, Pilegaard H (январь 2008 г.). «Регуляция PDH в мышцах человека и ногах в покое и во время интенсивных упражнений». Американский журнал физиологии. Эндокринология и метаболизм . 294 (1): E36–42. doi : 10.1152/ajpendo.00352.2007 . PMID   17957032 .
  16. ^ Шимчикова Д, Хенеберг П (декабрь 2019 г.). «Уточнение прогнозов эволюционной медицины, основанных на клинических данных о проявлениях заболеваний менделей» . Научные отчеты . 9 (1): 18577. Bibcode : 2019natsr ... 918577S . doi : 10.1038/s41598-019-54976-4 . PMC   6901466 . PMID   31819097 .
  17. ^ Giribaldi G, Doria-Lamba L, Biancheri R, Severino M, Rossi A, Santorelli FM, Schiaffino C, Caruso U, Piemonte F, Bruno C (май 2012 г.). «Дефицит перерывов с дефицитом пируватдегидрогеназного комплекса: случай с клиническим, биохимическим и нейрорадиологическим обратимостью» . Медицина развития и неврология детей . 54 (5): 472–6. doi : 10.1111/j.1469-8749.2011.04151.x . PMID   22142326 .
  18. ^ Магнер М., Виншова К., Тесашова М., Хаджкова З., Хансикова Х., Венчич Л., Джешина П., Смолка В., Адам Т., Ваншкова М, Земан Дж., Хонзик Т. (2011). «Два пациента с клинически различным проявлением дефицита пируватдегидрогеназы из -за мутаций в гене PDHA1». Пражский медицинский отчет . 112 (1): 18–28. PMID   21470495 .
  19. ^ Imbard A, Boutron A, Vequaud C, Zater M, De Lonlay P, De Baulny Ho, Barnerias C, Miné M, Marsac C, Saudubray JM, Brivet M (Dec 2011). «Молекулярная характеристика 82 пациентов с дефицитом комплекса пируватдегидрогеназы. Структурные последствия новых аминокислотных замены в белках E1». Молекулярная генетика и метаболизм . 104 (4): 507–16. doi : 10.1016/j.ymgme.2011.08.008 . PMID   21914562 .
  20. ^ Шарма Р., Шаррард М.Дж., Коннолли Дидж, Мордекар С.Р. (май 2012 г.). «Односторонняя перивентрикулярная лейкомаляция в связи с дефицитом пируватдегидрогеназы». Медицина развития и неврология детей . 54 (5): 469–71. doi : 10.1111/j.1469-8749.2011.04108.x . PMID   21895644 . S2CID   10729481 .
  21. ^ Уильямсен М., Редвенбург Р.Дж., Тесзас А., из Хеуве Л., Костоланьи Г., Морава Е (июнь 2006 г.). «Женщины знают мутации генов PDHA1: диагностические чаты». Эхоххундрион . 6 (3): 155–9. doi : 10,1016/j.mito.2006 001 . PMID   16713755 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 95776d97012f57a4a99562a2d80a97b2__1704216180
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/95/b2/95776d97012f57a4a99562a2d80a97b2.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Pyruvate dehydrogenase (lipoamide) alpha 1 - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)