Jump to content

Семейство альдегиддегидрогеназы 18, член A1

(Перенаправлено из ALDH18A1 )
ALDH18A1
Доступные структуры
PDB Поиск ортолога: PDBE RCSB
Идентификаторы
Псевдонимы ALDH18A1 , ARCL3A, GSAS, P5CS, PYCS, семейство альдегиддегидрогеназы 18, член A1, ADCL3, SPG9A, SPG9B, Альдегиддегидрогеназа 18 Член семейства A1, SPG9
Внешние идентификаторы Омим : 138250 ; MGI : 1888908 ; Гомологен : 2142 ; GeneCards : ALDH18A1 ; OMA : ALDH18A1 - Ортологи
Ортологи
Разновидность Человек Мышь
Входить
Набор
Uniprot
Refseq (мРНК)

NM_019698
NM_153554

Refseq (белок)

NP_062672
NP_705782

Расположение (UCSC) Chr 10: 95,61 - 95,66 МБ Chr 19: 40,54 - 40,58 МБ
PubMed Search [ 3 ] [ 4 ]
Викидид
Посмотреть/редактировать человека Посмотреть/редактировать мышь

Дельта-1-пирролин-5-карбоксилат-синтетаза ( P5CS ) представляет собой фермент , который у людей кодируется ALDH18A1 геном . [ 5 ] [ 6 ] Этот ген является членом семейства альдегиддегидрогеназы и кодирует бифункциональный АТФ NADPH -зависимый митохондриальный фермент как с гамма -глутамилкиназой, так и с гамма -глютамилфосфат -редуктазой . Кодированный белок катализирует восстановление глутамата карбоксилат, критическую стадию в биосинтезе пролина на дельта1-пирролин-5 - , орнитина и аргинина . Мутации в этом гене приводят к гипераммонемии , гипоорорнитинемии, гипоцитраллинемии, гипоаргининемии и гипопролинемемии и могут быть связаны с нейродегенерацией , катарактой и заболеваниями соединительной ткани . Альтернативно сплайсированные варианты транскрипта , кодирующие различные изоформы , были описаны для этого гена. [ 6 ] Как сообщает Bruno Reversade и коллеги, дефицит ALDH18A1 или доминантно-негативные мутации у P5Cs у людей вызывает прогероидное заболевание, известное как синдром де Барси . [ 7 ]

Структура

[ редактировать ]

P5CS состоит из двух доменов: гамма-глютамилкиназы и гамма-глутамилфосфатредуктазы, каждая из которых используется для завершения двух этапов для создания орнитина и пролина. В домене гамма-глютамилкиназы используется цепочка 367- остатков , которая складывается в N-концевую аминокислотную киназную домен, ответственный за катализ и ингибирование пролина, а также С-концевой PUA домен связывания . Этот фермент также является тетрамером, образованным двумя димерами , а мономеры и димеры собираются таким образом, что позволяет аминокислотные активные карманы в тетрамере. альтернативно ориентировать [ 8 ] Короткая версия (p5cs.short) и длинная версия (p5cs.long) PC5S представляют собой две изоформы этого фермента, которые отличаются от добавления двух аминокислот в длинной форме и дополнительной вставкой 6 п.н. после BP+711 Полем Эта небольшая разница создает драматическую разницу в том, как на них влияет ингибирование орнитина . [ 9 ] Ген ALDH18A1 охватывает 15 т.п.н. , нанесен на карту на 10Q24.3 и имеет количество экзонов 18. [ 6 ] [ 10 ]

P5Cs катализирует фосфорилирование восстановление -конверсию глутамата с дельта-1-пирролин-5-карбоксилатом (P5C). Это происходит посредством процесса, в котором глутамат превращается в гамма-глютамилфосфат в домене гамма-глутамилкиназы, а затем гамма-глютамилфосфат превращается в гамма-глютамический семяльдегид в домене гамма-глутамил фосфат. Гамма-глутамический полуалдегид находится в таутомерном равновесии с p5c и является обязательным промежуточным соединением в взаимосвязи пролина, орнитина и глутамата. [ 10 ] Две изоформы (PC5S.Short и PC5S.Long) также участвуют и в различных действиях. Короткая версия обладает высокой активностью в кишечнике и является основным участником биосинтеза аргинина . Длинная версия PC5S экспрессируется в различных тканях и является важной для его способности синтезировать пролин из глутамата. Кроме того, короткая версия ингибируется орнитином, тогда как длинная версия нечувствительна к аминокислоте. [ 11 ]

Эволюция

[ редактировать ]

Отдельные домены эукариотических P5C находятся в прокариотах и ​​одноклеточных эукариотах, присутствующих в двух отдельных ферментах, ProA (гамма-глютамилфосфатредуктаза) [ 12 ] и проб (гамма-глютамилкиназа). [ 13 ] Последовательность и структурные данные обоих наследственных ферментов позволяют предположить, что ProA и Prob одного Genes происходят из дупликации гена и последующей субфункционализации . [ 14 ] Слиянию ProA и Prob , вероятно, предшествовало делеции домена PUA в вероятности , снижая чувствительность к ингибированию обратной связи пролина и обеспечивая наблюдаемое направление промежуточного звена гамма-глутамилфосфата. [ 15 ]

Клиническое значение

[ редактировать ]

Орнитин и/или аргинин являются ключевыми промежуточными продуктами для синтеза мочевины , креатина , оксида азота , полиаминов и белка ; в то время как пролин является основным компонентом соединительной ткани белки, коллаген и эластин . Поскольку все три из этих аминокислот являются частью очень значительных процессов, наличие P5C становится важным регулятором, который гарантирует, что ни один из этих трех не станет дефицитом. [ 16 ] Следовательно, отсутствие p5C, из -за мутаций в гене ALDH18A1 , часто приводит к нейродегенерации, слабости сустава , гиперладности кожи , двусторонней понука -капсульной катаракте и множеству других осложнений, связанных с нарушением синтеза пролина и орнитина. [ 11 ]

В растениях

[ редактировать ]

У всех видов растений активность растений P5CS также связана с путем биосинтеза пролина, как во время оптимальных, так и во время абиотических стрессовых условий. Подобно млекопитающим, растения обладают двумя изоферментами P5CS, кодируемыми паралогическими генами, P5CS1 и P5CS2 . Различные виды растений развивались для использования различных паралогов P5CS в зависимости от окружающей среды. [ 14 ] Таким образом, P5CS2 действует как домашнее хозяйство в Arabidopsis, эта функция обеспечивается P5CS1 в рисе; В отличие от Arabidopsis P5CS1 обеспечивает лучшую производительность при абиотическом стрессе, в то время как P5CS2 отвечает за улучшение реакции абиотического стресса в рисе. Arabidopsis p5cs2 локализован в цитоплазме и хлоропластах. [ 17 ] [ 18 ] P5CS-зависимый синтез p5C является ограничивающей скоростью стадией биосинтеза пролина и ингибируется связыванием конечного продукта, L-пролин, предположительно предотвращая связывание глутамата с сайтом входа в гамма-глютамилкиназной субъединице. [ 8 ]

Взаимодействия

[ редактировать ]

Было замечено, что P5C взаимодействуют: [ нужно разъяснения ]

  1. ^ Jump up to: а беременный в GRCH38: Ensembl Release 89: ENSG00000059573 - Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ Jump up to: а беременный в GRCM38: Ensembl Release 89: Ensmusg00000025007 - 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. ^ Лю Г., Маунури С., Камоун П., Арал Б (октябрь 1996 г.). «Назначение человеческого гена, кодирующего дельта-пирролин-5-карбоксилат-синтетазу (P5CS) до 10Q24.3 с помощью гибридизации in situ». Геномика . 37 (1): 145–6. doi : 10.1006/geno.1996.0535 . PMID   8921385 .
  6. ^ Jump up to: а беременный в «Ген Entrez: ALDH18A1 Альдегиддегидрогеназа 18, семейство, член A1» .
  7. ^ Fischer-Zirnsak B, Escande-Beillard N, Ganesh J, Tan YX, Al Bughaili M, Lin AE, et al. (Сентябрь 2015). «Рецидивирующие мутации de novo, влияющие на остаток ARG138 пирролин-5-карбоксилатсинтазы, вызывают прогероидную форму аутосомно-доминантной кутс-лаксы» . Американский журнал человеческой генетики . 97 (3): 483–92. doi : 10.1016/j.ajhg.2015.08.001 . PMC   4564990 . PMID   26320891 .
  8. ^ Jump up to: а беременный Pérez-Arellano I, Carmona-Alvarez F, Gallego J, Cervera J (декабрь 2010 г.). «Молекулярные механизмы модулируют активность глутаматкиназы. Идентификация сайта связывания ингибитора обратной связи пролина». Журнал молекулярной биологии . 404 (5): 890–901. Doi : 10.1016/j.jmb.2010.10.019 . PMID   20970428 .
  9. ^ Hu CA, Lin WW, Obie C, Valle D (март 1999 г.). «Молекулярная фермерская ферма дельта-пирролин-5-карбоксилат-синтазы млекопитающих. Альтернативное использование доноров сплайсинга генерирует изоформы с различной чувствительностью к ингибированию орнитина» . Журнал биологической химии . 274 (10): 6754–62. doi : 10.1074/jbc.274.10.6754 . PMID   10037775 .
  10. ^ Jump up to: а беременный Hu CA, Khalil S, Zhaorigetu S, Liu Z, Tyler M, Wan G, Valle D (ноябрь 2008 г.). «Человеческая Delta1-пирролин-5-карбоксилат-синтаза: функция и регуляция» . Аминокислоты . 35 (4): 665–72. doi : 10.1007/s00726-008-0075-0 . PMC   2707934 . PMID   18401542 .
  11. ^ Jump up to: а беременный Baumgartner MR, Hu CA, Almashanu S, Steel G, Obie C, Aral B, et al. (Ноябрь 2000). «Гирамонемия с уменьшенной орнитином, цитруллином, аргинином и пролином: новая врожденная ошибка, вызванная мутацией в гене, кодирующей дельту (1) -пирролин-5-карбоксилатсинтазу» . Молекулярная генетика человека . 9 (19): 2853–8. doi : 10.1093/hmg/9.19.2853 . PMID   11092761 .
  12. ^ «Белок Uniprot: гамма-глютамилфосфатредуктаза» .
  13. ^ «Белок Uniprot: гамма-глютамилкиназа» .
  14. ^ Jump up to: а беременный Рай А.Н., Пенна С (ноябрь 2013 г.). «Молекулярная эволюция гена p5CS растения, участвующего в биосинтезе пролина». Молекулярная биология отчетов . 40 (11): 6429–35. doi : 10.1007/s11033-013-2757-2 . PMID   24068435 . S2CID   17381851 .
  15. ^ «В анализе силико эволюции гена p5CS у растений» . onljvetres.com . Получено 2021-10-02 .
  16. ^ Martinelli D, Häberle J, Rubio V, Giunta C, Hausser I, Carrozzo R, et al. (Сентябрь 2012 г.). «Понимание дефицита пирролина-5-карбоксилат-синтетазы: клинические, молекулярные, функциональные и экспрессирующие исследования, структурный анализ и новая терапия аргинином». Журнал наследственного метаболического заболевания . 35 (5): 761–76. doi : 10.1007/s10545-011-9411-8 . PMID   22170564 . S2CID   6881255 .
  17. ^ Хур Дж, Юнг К.Х., Ли Ч., Г. (сентябрь 2004 г.). «Индуцируемый стрессом ген OSP5CS2 необходим для соли и устойчивости к холоду в рисе». Наука растений . 167 (3): 417–426. doi : 10.1016/j.plantsci.2004.04.009 .
  18. ^ Székely G, Abrahám E, Cséplo A, Rigó G, Zsigmond L, Csiszár J, et al. (Январь 2008 г.). «Дублированные гены P5CS Arabidopsis играют четкую роль в регуляции стресса и контроле развития биосинтеза пролина». Заводский журнал . 53 (1): 11–28. doi : 10.1111/j.1365-313x.2007.03318.x . HDL : 11858/00-001M-0000-0012-378C-F . PMID   17971042 .
[ редактировать ]

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: a32b1a611380d2c6f9d89b3c8f4f5873__1695818640
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/a3/73/a32b1a611380d2c6f9d89b3c8f4f5873.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Aldehyde dehydrogenase 18 family, member A1 - 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.)