Jump to content

Аденозиндезаминаза

(Перенаправлено с Pagademase )

ЕСТЬ
Доступные структуры
ПДБ Поиск ортологов: PDBe RCSB
Идентификаторы
Псевдонимы АДА , энтрез:100, Аденозиндезаминаза, АДА1
Внешние идентификаторы Опустить : 608958 ; МГИ : 87916 ; Гомологен : 37249 ; GeneCards : ADA ; ОМА : АДА ​​– ортологи
Ортологи
Разновидность Человек Мышь
Входить
Вместе
ЮниПрот
RefSeq (мРНК)

НМ_000022
НМ_001322050
НМ_001322051

НМ_001272052
НМ_007398

RefSeq (белок)

НП_000013
НП_001308979
НП_001308980

НП_001258981
НП_031424

Местоположение (UCSC) Чр 20: 44,58 – 44,65 Мб Chr 2: 163,57 – 163,59 Мб
в PubMed Поиск [ 3 ] [ 4 ]
Викиданные
Просмотр/редактирование человека Просмотр/редактирование мыши
Аденозин/АМФ дезаминаза
кристаллическая структура аденозиндезаминазы плазмодия yoelii (py02076)
Идентификаторы
Символ А_дезаминаза
Пфам PF00962
Пфам Клан CL0034
ИнтерПро ИПР001365
PROSITE PDOC00419
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 2 1add / SCOPe / СУПФАМ
CDD cd01320
Доступные белковые структуры:
Pfam  structures / ECOD  
PDBRCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsumstructure summary
Домен аденозиндезаминазы (эдитазы)
Идентификаторы
Символ А_деамин
Пфам PF02137
ИнтерПро ИПР002466
PROSITE PDOC00419
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 2 1add / SCOPe / СУПФАМ
Доступные белковые структуры:
Pfam  structures / ECOD  
PDBRCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsumstructure summary
N-концевая аденозин/АМФ-дезаминаза
Идентификаторы
Символ А_дезаминаза_N
Пфам PF08451
ИнтерПро ИПР013659
Доступные белковые структуры:
Pfam  structures / ECOD  
PDBRCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBsumstructure summary

Аденозиндезаминаза (также известная как аденозинаминогидролаза или ADA ) представляет собой фермент ( EC 3.5.4.4 ), участвующий в метаболизме пуринов . Он необходим для расщепления аденозина , поступающего с пищей, и для обмена нуклеиновых кислот в тканях.

Его основной функцией у человека является развитие и поддержание иммунной системы. [ 5 ] Однако полная физиологическая роль АДА еще не до конца понятна. [ 6 ]

Структура

[ редактировать ]

АДА существует как в малой форме (в виде мономера), так и в большой форме (в виде димерного комплекса). [ 6 ] В мономерной форме фермент представляет собой полипептидную цепь, [ 7 ] свернуты в восемь нитей параллельных α/β-цилиндров, которые окружают центральный глубокий карман, который является активным сайтом. [ 5 ] Помимо восьми центральных β-бочек и восьми периферических α-спиралей , ADA содержит также пять дополнительных спиралей: остатки 19-76 сворачиваются в три спирали, расположенные между β1 и α1 складками; и две антипараллельные карбокси-концевые спирали расположены поперек аминоконца β-цилиндра.

Активный центр ADA содержит ион цинка, который расположен в самом глубоком углублении активного центра и координируется пятью атомами His15, His17, His214, Asp295 и субстрата. [ 5 ] Цинк — единственный кофактор, необходимый для активности.

Субстрат аденозин стабилизирован и связан с активным центром девятью водородными связями. [ 5 ] Карбоксильная группа Glu217, примерно копланарная пуриновому кольцу субстрата, способна образовывать водородную связь с N1 субстрата. Карбоксильная группа Asp296, также копланарная пуриновому кольцу субстрата, образует водородную связь с N7 субстрата. Группа NH Gly184 способна образовывать водородную связь с N3 субстрата. Asp296 образует связи как с Zn 2+ иона, а также с 6-OH субстрата. His238 также образует водородные связи с субстратом 6-OH. 3'-OH субстрата рибозы образует водородную связь с Asp19, а 5'-OH образует водородную связь с His17. Две дополнительные водородные связи образуются с молекулами воды при открытии активного центра за счет 2'-OH и 3'-OH субстрата.

Из-за углубления активного центра внутри фермента связанный субстрат почти полностью изолируется от растворителя. [ 5 ] Экспозиция поверхности подложки к растворителю в связанном состоянии составляет 0,5% от поверхности подложки в свободном состоянии.

АДА необратимо дезаминирует аденозин, превращая его в родственный нуклеозид инозин путем замены аминогруппы на кетогруппу.

Аденозин
инозин

Затем инозин может быть дерибозилирован (удален из рибозы ) другим ферментом, называемым пуриннуклеозидфосфорилазой (ПНП), превращая его в гипоксантин .

Механизм катализа

[ редактировать ]

Предлагаемый механизм дезаминирования, катализируемого ADA, представляет собой стереоспецифическое присоединение-элиминирование через тетраэдрическое промежуточное соединение. [ 8 ] По любому механизму Zn 2+ поскольку сильный электрофил активирует молекулу воды, которая депротонируется основным Asp295 с образованием атакующего гидроксида. [ 5 ] His238 ориентирует молекулу воды и стабилизирует заряд атакующего гидроксида. Glu217 протонируется, отдавая протон N1 субстрата.

Реакция стереоспецифична из-за расположения остатков цинка, Asp295 и His238, которые все обращены к B-стороне пуринового кольца субстрата. [ 5 ]

Конкурентное ингибирование наблюдалось для ADA, где продукт инозин действует как конкурентный ингибитор ферментативной активности. [ 9 ]

АДА считается одним из ключевых ферментов пуринового обмена. [ 8 ] Фермент был обнаружен у бактерий, растений, беспозвоночных, позвоночных и млекопитающих с высокой консервативностью аминокислотной последовательности . [ 6 ] Высокая степень консервативности аминокислотной последовательности предполагает решающую роль ADA в пути спасения пурина.

В первую очередь АДА у человека участвует в развитии и поддержании иммунной системы. Однако связь ADA также наблюдалась с дифференцировкой эпителиальных клеток , нейротрансмиссией и поддержанием беременности . [ 10 ] Также было высказано предположение, что ADA, помимо распада аденозина, стимулирует высвобождение возбуждающих аминокислот и необходима для соединения аденозиновых рецепторов A1 и гетеротримерных G-белков . [ 6 ] Дефицит аденозиндезаминазы приводит к легочному фиброзу. [ 11 ] предполагая, что хроническое воздействие высоких уровней аденозина может усугублять воспалительные реакции, а не подавлять их. Также было признано, что белок и активность AMP-дезаминазы повышаются в сердцах мышей, которые сверхэкспрессируют HIF-1α . [ 12 ] что частично объясняет пониженные уровни аденозина в сердцах, экспрессирующих HIF-1α, во время ишемического стресса. [ 13 ]

В мейотических и постмейотических мужских половых клетках ADA2 регулирует гетерохроматин посредством трансляции гена MDC1 . [ 14 ]

Патология

[ редактировать ]

Некоторые мутации в гене аденозиндезаминазы приводят к тому, что он не экспрессируется. Возникающий в результате дефицит является одной из причин тяжелого комбинированного иммунодефицита (ТКИД), ​​особенно аутосомно-рецессивного наследования. [ 15 ] Дефицитные уровни ADA также связаны с воспалением легких, гибелью клеток тимуса и дефектной передачей сигналов Т-клеточных рецепторов. [ 16 ] [ 17 ]

И наоборот, мутации, вызывающие сверхэкспрессию этого фермента, являются одной из причин гемолитической анемии . [ 18 ]

Есть некоторые свидетельства того, что другой аллель (ADA2) может привести к аутизму . [ 19 ]

Повышенный уровень ADA также связан со СПИДом . [ 16 ] [ 20 ]

Изоформы

[ редактировать ]

Существует 2 изоформы АДА: АДА1 и АДА2.

  • ADA1 обнаруживается в большинстве клеток организма, особенно в лимфоцитах и ​​макрофагах , где он присутствует не только в цитозоле и ядре, но также в виде эктоформы на клеточной мембране, прикрепленной к дипептидилпептидазе-4 (также известной как CD26). ADA1 участвует в основном во внутриклеточной активности и существует как в малой форме (мономер), так и в большой форме (димер). [ 6 ] Взаимное превращение малых форм в крупные регулируется «коэффициентом преобразования» в легких. [ 21 ]
  • ADA2 впервые был обнаружен в селезенке человека. [ 22 ] Впоследствии он был обнаружен в других тканях, включая макрофаги, где он сосуществует с ADA1. Две изоформы регулируют соотношение аденозина и дезоксиаденозина, усиливая уничтожение паразитов. ADA2 обнаруживается преимущественно в плазме и сыворотке человека и существует исключительно в виде гомодимера. [ 23 ]

Клиническое значение

[ редактировать ]

ADA2 является преобладающей формой, присутствующей в плазме крови человека , и ее уровень увеличивается при многих заболеваниях, особенно связанных с иммунной системой: например, ревматоидном артрите , псориазе и саркоидозе . Уровень изоформы ADA2 в плазме также увеличивается при большинстве видов рака. ADA2 не распространен повсеместно, но сосуществует с ADA1 только в моноцитах-макрофагах. [ нужна ссылка ]

Общий уровень ADA в плазме можно измерить с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии , ферментативных или колориметрических методов. Вероятно, самой простой системой является измерение количества аммиака , выделяющегося из аденозина при расщеплении до инозина. После инкубации плазмы с забуференным раствором аденозина аммиак реагирует с реактивом Бертло с образованием синего цвета, пропорционального активности фермента. Для измерения ADA2 перед инкубацией добавляют эритро-9-(2-гидрокси-3-нонил)аденин (EHNA), чтобы ингибировать ферментативную активность ADA1. [ 22 ] Именно отсутствие ADA1 вызывает SCID .

ADA также может использоваться при исследовании лимфоцитарного плеврального выпота или перитонеального асцита , поскольку такие образцы с низким уровнем ADA практически исключают туберкулез из рассмотрения. [ 24 ]

Теперь туберкулезный плевральный выпот можно точно диагностировать по повышению уровня аденозиндезаминазы в плевральной жидкости выше 40 ЕД на литр. [ 25 ]

Кладрибин и пентостатин — противоопухолевые средства, используемые при лечении волосатоклеточного лейкоза ; механизм их действия – ингибирование аденозиндезаминазы.

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000196839 Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ Jump up to: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000017697 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. ^ Jump up to: а б с д и ж г Уилсон Д.К., Рудольф Ф.Б., Киочо Ф.А. (май 1991 г.). «Атомная структура аденозиндезаминазы в комплексе с аналогом переходного состояния: понимание катализа и мутаций иммунодефицита». Наука . 252 (5010): 1278–84. Бибкод : 1991Sci...252.1278W . дои : 10.1126/science.1925539 . ПМИД   1925539 .
  6. ^ Jump up to: а б с д и Кристалли Г., Костанци С., Ламбертуччи С., Лупиди Г., Виттори С., Вольпини Р. и др. (март 2001 г.). «Аденозиндезаминаза: функциональное значение и различные классы ингибиторов». Обзоры медицинских исследований . 21 (2): 105–128. doi : 10.1002/1098-1128(200103)21:2<105::AID-MED1002>3.0.CO;2-U . ПМИД   11223861 . S2CID   24003578 .
  7. ^ Даддона П.Е., Келли В.Н. (январь 1977 г.). «Человеческая аденозиндезаминаза. Очистка и субъединичная структура» . Журнал биологической химии . 252 (1): 110–5. дои : 10.1016/S0021-9258(17)32805-3 . ПМИД   13062 .
  8. ^ Jump up to: а б Лоузи Х.К., Рутенбург А.Дж., Вердин Г.Л. (январь 2006 г.). «Кристаллическая структура тРНК аденозиндезаминазы TadA Staphylococcus aureus в комплексе с РНК». Структурная и молекулярная биология природы . 13 (2): 153–9. дои : 10.1038/nsmb1047 . ПМИД   16415880 . S2CID   34848284 .
  9. ^ Сабури А.А. , Дивсалар А., Джафари Г.А., Мусави-Мовахеди А.А., Хусаиндохт М.Р., Хакимелахи Г.Х. (май 2002 г.). «Исследование ингибирования продукта аденозиндезаминазы методами спектроскопии и калориметрии» . Журнал биохимии и молекулярной биологии . 35 (3): 302–5. дои : 10.5483/BMBRep.2002.35.3.302 . ПМИД   12297022 .
  10. ^ Мориваки Ю., Ямамото Т., Хигасино К. (октябрь 1999 г.). «Ферменты, участвующие в метаболизме пуринов - обзор гистохимической локализации и функциональных последствий». Гистология и гистопатология . 14 (4): 1321–40. ПМИД   10506947 .
  11. ^ Блэкберн MR (2003). «Слишком много хорошего: перегрузка аденозина у мышей с дефицитом аденозиндезаминазы». Тенденции в фармакологических науках . 24 (2): 66–70. дои : 10.1016/S0165-6147(02)00045-7 . ПМИД   12559769 .
  12. ^ Ву Дж (2014). «4. HIF-1α в сердце: ремоделирование нуклеотидного метаболизма, приводящее к ослаблению накопления аденозина во время ишемического стресса». HIF-1α в сердце: обеспечение ишемической кардиопротекции и ремоделирование нуклеотидного метаболизма (PDF) (доктор философии). Электронные диссертации и диссертации. Государственный университет Восточного Теннесси. стр. 63–81. 2450.
  13. ^ Ву Дж., Бонд С., Чен П., Чен М., Ли Ю, Шохет Р.В. и др. (2015). «HIF-1α в сердце: ремоделирование нуклеотидного метаболизма» . Журнал молекулярной и клеточной кардиологии . 82 : 194–200. дои : 10.1016/j.yjmcc.2015.01.014 . ПМК   4405794 . ПМИД   25681585 .
  14. ^ Чукралла Л.Г., Бадринат А., Виттор Г.Г., Снайдер Э.М. (февраль 2022 г.). «ADAD2 регулирует гетерохроматин в мейотических и постмейотических мужских зародышевых клетках посредством трансляции MDC1» . J Cell Sci . 135 (4): jcs259196. дои : 10.1242/jcs.259196 . ПМЦ   8919335 . ПМИД   35191498 . (В настоящее время в этом документе выражается обеспокоенность , см. два : 10.1242/jcs.260435 , ПМИД   35946499 . Если это намеренная ссылка на подобную статью, замените {{expression of concern|...}} с {{expression of concern|...|intentional=yes}}. )
  15. ^ Санчес Дж. Дж., Монаган Г., Бёрстинг С., Норбери Дж., Морлинг Н., Гаспар Х.Б. (май 2007 г.). «Носимая частота нонсенс-мутации в гене аденозиндезаминазы (ADA) предполагает высокую частоту тяжелого комбинированного иммунодефицита (SCID) с дефицитом ADA в Сомали, а единственный общий гаплотип указывает на общее происхождение». Анналы генетики человека . 71 (Часть 3): 336–47. дои : 10.1111/j.1469-1809.2006.00338.x . ПМИД   17181544 . S2CID   34850391 .
  16. ^ Jump up to: а б Блэкберн М.Р., Келлемс Р.Э. (2005). Дефицит аденозиндезаминазы: метаболическая основа иммунного дефицита и воспаления легких . Достижения иммунологии. Том. 86. стр. 1–41. дои : 10.1016/S0065-2776(04)86001-2 . ISBN  978-0-12-004486-3 . ПМИД   15705418 .
  17. ^ Апасов С.Г., Блэкберн М.Р., Келлемс Р.Э., Смит П.Т., Ситковский М.В. (июль 2001 г.). «Дефицит аденозиндезаминазы увеличивает апоптоз тимуса и вызывает дефектную передачу сигналов Т-клеточных рецепторов» . Журнал клинических исследований . 108 (1): 131–141. дои : 10.1172/JCI10360 . ПМК   209335 . ПМИД   11435465 .
  18. ^ Чоттинер Э.Г., Клофт Х.Дж., Тарталья А.П., Митчелл Б.С. (март 1987 г.). «Повышенная активность аденозиндезаминазы и наследственная гемолитическая анемия. Доказательства аномального трансляционного контроля синтеза белка» . Журнал клинических исследований . 79 (3): 1001–5. дои : 10.1172/JCI112866 . ПМК   424261 . ПМИД   3029177 .
  19. ^ Персико А.М., Милитерни Р., Браваччо С., Шнайдер С., Мелмед Р., Трилло С. и др. (декабрь 2000 г.). «Аллели аденозиндезаминазы и аутистическое расстройство: исследования случай-контроль и семейные ассоциации». Американский журнал медицинской генетики . 96 (6): 784–90. doi : 10.1002/1096-8628(20001204)96:6<784::AID-AJMG18>3.0.CO;2-7 . ПМИД   11121182 .
  20. ^ Коуэн М.Дж., Брэди Р.О., Виддер К.Дж. (февраль 1986 г.). «Повышенная активность аденозиндезаминазы эритроцитов у больных с синдромом приобретенного иммунодефицита» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 83 (4): 1089–91. Бибкод : 1986PNAS...83.1089C . дои : 10.1073/pnas.83.4.1089 . ПМК   323016 . ПМИД   3006027 .
  21. ^ Шредер В.П., Стейси А.Р. (сентябрь 1977 г.). «Очистка и субъединичная структура аденозиндезаминазы из почек человека» . Журнал биологической химии . 252 (18): 6409–15. дои : 10.1016/S0021-9258(17)39973-8 . ПМИД   893413 .
  22. ^ Jump up to: а б Шредер В.П., Поллара Б., Мейвиссен Х.Дж. (январь 1978 г.). «Характеристика остаточной аденозиндезаминизирующей активности в селезенке больного с сочетанным иммунодефицитом и дефицитом аденозиндезаминазы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 75 (1): 446–50. Бибкод : 1978PNAS...75..446S . дои : 10.1073/pnas.75.1.446 . ПМК   411266 . ПМИД   24216 .
  23. ^ Завьялов А.В., Энгстрем А. (октябрь 2005 г.). «Человеческий ADA2 принадлежит к новому семейству факторов роста с активностью аденозиндезаминазы» . Биохимический журнал . 391 (Часть 1): 51–57. дои : 10.1042/BJ20050683 . ПМЦ   1237138 . ПМИД   15926889 .
  24. ^ Хименес Кастро Д., Диас Нуэво Дж., Перес-Родригес Э., Лайт Р.В. (2003). «Диагностическая ценность аденозиндезаминазы в нетуберкулезных лимфоцитарных плевральных выпотах» (PDF) . Евро. Дыхание. Дж . 21 (2): 220–4. дои : 10.1183/09031936.03.00051603 . ПМИД   12608433 . S2CID   10703687 .
  25. ^ Бруникади Ф., Андерсен Д., Биллиар Т., Данн Д., Хантер Дж., Поллок Р.Э. (2005). «Глава 18, вопрос 16». Принципы хирургии Шварца (8-е изд.). МакГроу-Хилл Профессионал. ISBN  978-0-07-141090-8 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 9e32034bfa39acd2ebd49e42a616b6a5__1723923780
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/9e/a5/9e32034bfa39acd2ebd49e42a616b6a5.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Adenosine deaminase - 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.)