Jump to content

Пиридоксин-5'-фосфатоксидаза

(Перенаправлено с ПНПО )

Пиридоксаль-5'-фосфатсинтаза
Идентификаторы
Номер ЕС. 1.4.3.5
Номер CAS. 9029-21-4
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
Поиск
PMCarticles
PubMedarticles
NCBIproteins

Пиридоксин-5'-фосфатоксидаза фермент , кодируемый PNPO геном . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] который катализирует несколько реакций на пути метаболизма витамина B6 . Пиридоксин-5'-фосфатоксидаза катализирует заключительную, лимитирующую стадию метаболизма витамина B6 , биосинтез пиридоксаль-5'-фосфата, биологически активной формы витамина B6, которая действует как незаменимый кофактор. [ 4 ] Пиридоксин-5'-фосфатоксидаза является членом ферментного класса оксидаз или, более конкретно, оксидоредуктаз . Эти ферменты катализируют одновременную окислительно-восстановительную реакцию. Ферменты-субстраты оксидазы гидроксилируются одним атомом кислорода молекулярного кислорода. [ 5 ] Одновременно другой атом кислорода восстанавливается до воды . Хотя молекулярный кислород является акцептором электронов в реакциях этих ферментов, они уникальны, поскольку кислород не появляется в окисленном продукте.

Активная форма витамина B 6 , пиридоксаль-5'-фосфат (PLP), имеет решающее значение для нормальной клеточной функции. Некоторые раковые клетки имеют заметные различия в метаболизме витамина B6 по сравнению с их нормальными аналогами. Ферментом, лимитирующим скорость синтеза витамина B6 , является пиридоксин-5'-фосфатоксидаза (PNPO; EC 1.4.3.5). [предоставлено OMIM] [ 3 ]

Структура

[ редактировать ]

Пиридоксин-5'-фосфатоксидаза представляет собой гомодимер или молекулу, состоящую из двух идентичных полипептидных субъединиц. Предполагается, что два мономера удерживаются вместе дисульфидными связями . Между двумя мономерами также существуют взаимодействия солевых мостиков. Каждая субъединица прочно связывает одну молекулу пиридоксаль-5'-фосфата с каждой субъединицей. как альфа-спирали , так и бета-листы В белковом мотиве присутствуют , который лучше всего описать как структуру с разделенным стволом. Эта структура частично обусловлена ​​дисульфидными связями, присутствующими во вторичной структуре белка этого фермента. Множественные тиоловые группы (–SH) указывают на наличие дисульфидных связей в структуре молекулы. Этот фермент требует присутствия кофактора FMN ( флавинмононуклеотид ). [ 6 ] Кофакторы — это ионы или коферменты, необходимые для активности фермента. FMN расположен в глубокой щели (образованной двумя субъединицами полипептида) и удерживается на месте за счет обширных взаимодействий водородных связей с белком. В этом конкретном случае FMN помогает ферменту связывать субстраты. В отсутствие пиридоксаль-5'-фосфата (PLP) активный центр фермента находится в «открытой» конформации. Как только субстрат связывается и превращается в PLP, активный центр фермента оказывается в частично «закрытой» конформации. Определенные аминокислотные остатки могут образовывать водородные связи с PLP, образуя, таким образом, крышку, которая физически закрывает активный центр, создавая «закрытую» конформацию. [ 7 ]

Структура пиридоксин-5'-фосфатоксидазы. ПКБ : 1G78

Пиридоксин-5'-фосфатоксидаза представляет собой фермент, который катализирует ограниченную по скорости стадию пути метаболизма B 6 . Витамин B6 , также известный как пиридоксин , является важнейшим питательным веществом для человеческого организма, поскольку он отвечает за большее количество функций организма, чем любой другой витамин. Витамин В6 является коферментом в обмене углеводов, жиров и белков. Это означает, что ферменты, которые расщепляют эти вещества для использования в организме, не могут функционировать, если не присутствует витамин B6, вызывающий конформационные изменения фермента, тем самым активируя его. Витамин B6 также играет роль в синтезе гормонов , эритроцитов, нейротрансмиттеров и ферментов. Человек с дефицитом витамина B6 может страдать бессонницей, а также пострадать от поражения центральной нервной системы. [ 4 ]

Пиридоксин-5'-фосфатоксидаза катализирует несколько реакций; двумя наиболее важными являются дезаминирование пиридоксамина 5'-фосфата и дезаминирование пиридоксина 5-фосфата, оба из которых являются ключевыми промежуточными продуктами метаболизма B 6 . [ 8 ] Число ЕС пиридоксин-5'-фосфатоксидазы составляет 1.4.3.5. [ 6 ]

пиридоксаль 5'-фосфат + H 2 O + O 2 → пиридоксаль 5'-фосфат + NH 3 + H 2 O 2
пиридоксина фосфат + O 2 ⇌ H 2 O 2 + пиридоксальфосфат

Пиридоксин-5'-фосфатоксидаза также играет роль в азотистом обмене, превращая амины в альдегиды и NH 3 по реакции:

амин + H 2 O + O 2 ⇌ альдегид + NH 3 + H 2 O 2

Кинетика

[ редактировать ]

У человека фермент пиридоксин-5'-фосфатоксидаза демонстрирует низкую каталитическую константу скорости - 0,2 с. −1 , с низкими значениями K m как для пиридоксина-5'-фосфата, так и для пиридоксамина-5'-фосфата. Фермент также имеет низкую скорость оборота, что означает, что он относительно медленно преобразует субстрат в продукт. Пиридоксаль-5'-фосфат является эффективным ингибитором продукта. Поскольку пиридоксаль-5'-фосфат, активная форма витамина B6 , является продуктом метаболического пути, если он существует в избытке, то этот путь не обязательно должен продолжать производить продукт. Однако, если он существует в низких концентрациях, это сигнал для того, чтобы путь синтезировал больше. Это пример торможения обратной связи . [ 9 ]

Пиридоксин-5'-фосфатоксидаза у разных организмов

[ редактировать ]

Пиридоксин-5'-фосфатоксидаза оказалась высококонсервативной с течением времени, поскольку существует много сходства между ферментом, обнаруженным у человека, и Escherichia coli . Хотя аминокислотная последовательность от версии фермента E. coli до человеческой версии сохраняется только на 39%, последовательности сайта связывания FMN и активных сайтов субстрата относятся к числу очень высококонсервативных частей. Одним из ключевых отличий является то, что пиридоксин-5'-фосфатоксидаза человека обладает более высокой специфичностью к пиридоксамин-5'-фосфатному субстрату, тогда как пиридоксин-5'-фосфатоксидаза в E. coli имеет более высокую специфичность к пиридоксаль-5'-фосфатному субстрату. . [ 9 ]

Клиническое значение

[ редактировать ]

Мутации гена PNPO могут привести к развитию дефицита пиридоксамино-5'-фосфатоксидазы — заболевания, которое проявляется вскоре после рождения судорогами и последующей энцефалопатией.

  1. ^ Нго Э.О., ЛеПейдж Г.Р., Танасси Дж.В., Мейслер Н., Наттер Л.М. (июнь 1998 г.). «Отсутствие активности пиридоксин-5'-фосфатоксидазы (PNPO) в неопластических клетках: выделение, характеристика и экспрессия кДНК PNPO». Биохимия . 37 (21): 7741–8. дои : 10.1021/bi972983r . ПМИД   9601034 .
  2. ^ Кан Дж.Х., Хонг М.Л., Ким Д.В., Пак Дж., Кан Т.К., Вон М.Х., Пэк Н.И., Мун Б.Дж., Чой С.Ю., Квон О.С. (июнь 2004 г.). «Геномная организация, распределение в тканях и делеционная мутация пиридоксин-5'-фосфатоксидазы человека». Eur J Biochem . 271 (12): 2452–61. дои : 10.1111/j.1432-1033.2004.04175.x . ПМИД   15182361 .
  3. ^ Перейти обратно: а б «Ген Энтрез: ПНПО пиридоксамин-5'-фосфатоксидаза» .
  4. ^ Перейти обратно: а б «Витамин В 6 » . Проверено 3 июня 2007 г.
  5. ^ Нельсон Д.Л., Кокс М.М. (2005). Ленингерские принципы биохимии, четвертое издание . Нью-Йорк: WH Freeman and Company. ISBN  0-7167-4339-6 .
  6. ^ Перейти обратно: а б Онлайн-менделевское наследование у человека (OMIM): пиридоксамин-5-прайм-фосфатоксидаза; ПНПО - 603287
  7. ^ ВВП : 1jnw ; ди Сальво МЛ, Ко ТП, Мусаев ФН, Рабони С, Ширх В, Сафо МК (январь 2002 г.). «Структура активного центра и стереоспецифичность пиридоксин-5'-фосфатоксидазы Escherichia coli». Журнал молекулярной биологии . 315 (3): 385–97. дои : 10.1006/jmbi.2001.5254 . ПМИД   11786019 .
  8. ^ «Обмен витамина В6» . Референтный путь . KEGG: Киотская энциклопедия генов и геномов.
  9. ^ Перейти обратно: а б Мусаев Ф.Н., Ди Сальво М.Л., Ко Т.П., Ширх В., Сафо М.К. (июль 2003 г.). «Структура и свойства рекомбинантной пиридоксин-5'-фосфатоксидазы человека» . Белковая наука . 12 (7): 1455–63. дои : 10.1110/ps.0356203 . ПМЦ   2323923 . ПМИД   12824491 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: cf031c10c20c6c49a3f2e1b1c9f1697b__1706357280
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/cf/7b/cf031c10c20c6c49a3f2e1b1c9f1697b.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Pyridoxine 5′-phosphate oxidase - 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.)