Jump to content

Аденин фосфорибозилтрансфераза

(Перенаправлено из APRT (ген) )
Апрель
Доступные структуры
PDB Поиск ортолога: PDBE RCSB
Идентификаторы
Псевдонимы APRT , AMP, APRTD, Аденин -фосфорибозилтрансфераза
Внешние идентификаторы Омим : 102600 ; MGI : 88061 ; Гомологен : 413 ; Genecards : Aprt ; OMA : APRT - Ортологи
Ортологи
Разновидность Человек Мышь
Входить
Набор
Uniprot
Refseq (мРНК)

NM_001030018
NM_000485

NM_009698

Refseq (белок)

NP_000476
NP_001025189

NP_033828

Расположение (UCSC) Chr 16: 88,81 - 88,81 МБ Chr 8: 123,3 - 123,3 МБ
PubMed Search [ 3 ] [ 4 ]
Викидид
Посмотреть/редактировать человека Посмотреть/редактировать мышь

Аденинфосфорибозилтрансфераза ( APRTase ) представляет собой фермент , кодируемый APRT геном , обнаруженным у людей на хромосоме 16 . [ 5 ] Он является частью семейства Prtase I типа и участвует в пути спасения нуклеотидов , который обеспечивает альтернативу биосинтезу нуклеотидов de novo у людей и большинства других животных. [ 6 ] В паразитарных простейших , таких как Giardia , Aprtase обеспечивает единственный механизм, с помощью которого усилитель может быть получен. [ 7 ] Дефицит апрелязы способствует образованию камней почек ( уролитиаз ) и потенциальной почечной недостаточности . [ 8 ]

Ген APRT состоит из 5 экзонов (синим цветом). Кодоны начала (ATG) и Stop (TGA) указаны (Bold Blue). Динуклеотиды CPG подчеркиваются красным. Они более распространены в верхней области гена, где они образуют остров CPG .

APRTASE катализирует следующую реакцию в пути спасения пуриновых нуклеотидов :

Аденин + фосфорибозилпирофосфат ( PRPP ) → аденилат ( AMP ) + пирофосфат ( PPI )

Арптаза катализирует перенос фосфорибозила от PRPP к аденину, образуя AMP и высвобождая пирофосфат (PPI).

В организмах, которые могут синтезировать пурины de novo, путь спасения нуклеотидов обеспечивает альтернативу, которая энергетически более эффективна. Он может спасти аденин от полиаминового биосинтетического пути или из диетических источников пуринов. [ 6 ] Хотя APRTASE функционально избыточно в этих организмах, она становится более важным в периоды быстрого роста, таких как эмбриогенез и рост опухоли. [ 9 ] Это конститутивно экспрессируется во всех тканях млекопитающих. [ 10 ]

У простейших паразитов путь спасения нуклеотидов обеспечивает единственные средства для синтеза нуклеотидов. Поскольку последствия дефицита APRTASE у людей являются сравнительно мягкими и поддающимися лечению, возможно лечить определенные паразитические инфекции путем нацеливания на функцию APRTASE. [ 11 ]

У растений , как и в других организмах, арптаза функционирует главным образом для синтеза аденилата . Он обладает уникальной способностью метаболизировать цитокинины - гормон растений , который может существовать в качестве основания , нуклеотида или нуклеозида - into аденилат нуклеотиды. [ 12 ]

APRT функционально связан с гипоксантино-гуаниновой фосфорибозилтрансферазой (HPRT).

Структура

[ редактировать ]

Aprtase - это гомодимер с 179 аминокислотными остатками на мономер . Каждый мономер содержит следующие регионы:

Каталитический сайт апрелязы с реагентами аденина и PRPP разрешены. Считается, что капот важен для специфичности пурина, в то время как, как полагают, гибкий цикл содержит молекулы внутри активного сайта.
  • «Ядро» домен (остатки 33-169) с пятью параллельными β-листами
  • Домен «капюшона» (остатки 5-34) с 2 α-спиралями и 2 β-листами
  • Домен «Гибкой петли» (остатки 95-113) с 2 антипараллельными β-листами [ 10 ]
Остатки A131, L159, V25 и R27 важны для специфичности пурины у человека Aprtase.

Ядро высоко консервативно во многих PrTases. Капюшон, который содержит аденина сайт связывания , имеет большую изменчивость в семействе ферментов. Мотив из 13 ресурсов содержит область связывания PRPP и включает в себя два соседних кислотных остатка и, по крайней мере, один окружающий гидрофобный остаток. [ 13 ]

Специфичность фермента для аденина включает в себя гидрофобные остатки ALA131 и LEU159 в домене CORE. У людей два остатка в водородной связи домена капюшона с пурином для дальнейшей специфичности: Val25 с гидрогинами на N6 и Arg27 с N1. Хотя гибкий цикл не взаимодействует с капюшоном во время распознавания пурина, считается, что он закрывает активное сайт и изолирует реакцию растворителей . [ 10 ]

Большинство исследований по Aprtase сообщает, что Mg 2+ имеет важное значение для переноса фосфорибозила, и это консервативно между протазами I типа. [ 12 ] Тем не менее, недавние усилия по решению структуры человеческой апрелязы не смогли найти один сайт для MG 2+ , но нашел доказательства, чтобы предложить CL Атом возле TRP98. Несмотря на сложность размещения MG 2+ Общепринято, что каталитический механизм зависит от этого иона. [ 6 ]

Механизм

[ редактировать ]

APRTASE проходит посредством упорядоченного последовательного механизма BI BI, включающего образование тройного комплекса. Фермент сначала связывает PRPP , за которым следует аденин . После возникновения фосфорибозильного переноса сначала пирофосфатные листья с последующим усилителем . Кинетические исследования показывают, что перенос фосфорибозила является относительно быстрым, в то время как высвобождение продукта (особенно высвобождение AMP) ограничивает скорость . [ 9 ]

В человеке Aprtase считается, что Glu104 оксарбения с образованием переходного состояния абстрагирована Adenine's N9 Proton . Это функционирует как нуклеофил для атаки аномерного углерода PRPP, образуя AMP и вытесняя пирофосфат из PRPP. Механизм APRTASE, как правило, согласуется с механизмом других PRTases, которые сохраняют функцию вытеснения α-1-пирофосфата PRPP с использованием азотного нуклеофила, либо в атаке S N 1 или S N 2. [ 6 ]

Когда AprTase имеет снижение или несуществующую активность, аденин накапливается из других путей. Он деградируется ксантинодегидрогеназой до 2,8-дигидроксиаденина (DHA). Хотя DHA является белком в плазме , он имеет низкую растворимость в моче и постепенно осаждается в канальцах почек , что приводит к образованию камней почек ( уролитиаз ). Если оставить необработанное, это состояние может в конечном итоге вызвать почечную недостаточность . [ 8 ]

Дефицит арптазы был впервые диагностирован в Великобритании в 1976 году. С тех пор у людей были определены две категории дефицита апрелязы. [ 14 ]

Дефицит типа I приводит к полной потере активности APRTase и может возникнуть у пациентов с гомозиготными или сложными гетерозиготными для различных мутаций . [ 15 ] Секвенирование выявило множество различных мутаций, которые могут объяснить тип 1, включая миссенс -мутации , бессмысленные мутации , дублированный набор из 4 пар оснований в экзоне 3, [ 16 ] и одна тимина вставка в интроне 4. [ 17 ] Эти мутации вызывают эффекты, которые сгруппированы в три основные области: в связывании β-фосфата PRPP, в связывании 5'-фосфата PRPP и в сегменте гибкого цикла, который закрывается над активным сайтом во время катализа [ 10 ] Дефицит типа I наблюдался в различных этнических группах, но изучался преимущественно среди белых популяций. [ 17 ]

Дефицит типа II приводит к снижению аффинности к PRPP, что приводит к десятикратному увеличению значения M. K [ 6 ] Это было наблюдалось и изучалось в основном в Японии . [ 17 ]

Диагноз дефицита APRTase может быть поставлен путем анализа камней почек , измерения концентраций DHA в моче или анализа активности APRTase в эритроцитах . Он поддается регулярным дозам аллопуринола или фебуксостата , которые ингибируют активность ксантинодегидрогеназы для предотвращения накопления и осаждения DHA. [ 18 ] Состояние также может быть ослаблено с низкой пищей и высоким потреблением жидкости. [ 14 ]

  1. ^ Jump up to: а беременный в GRCH38: Ensembl Release 89: ENSG00000198931 - ENSEMBL , май 2017 г.
  2. ^ Jump up to: а беременный в GRCM38: Ensembl Release 89: Ensmusg00000006589 - 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. ^ Valaperta R, Rizzo V, Lombardi F, Verdelli C, Piccoli M, Ghiroldi A, Creo P, Colombo A, Valisi M, Margiotta E, Panella R, Costa и (1 июля 2014 г.). «Дефицит аденинфосфорибозилтрансферазы (APRT): идентификация новой бессмысленной мутации» . BMC нефрология . 15 : 102. DOI : 10.1186/1471-2369-15-102 . PMC   4094445 . PMID   24986359 .
  6. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и Silva CH, Silva M, Iulek J, Thiemann OH (Jun 2008). «Структурные комплексы человеческой адениновой фосфорибозилтрансферазы показывают новые особенности каталитического механизма APRT». Журнал биомолекулярной структуры и динамики . 25 (6): 589–97. doi : 10.1080/07391102.2008.10507205 . PMID   18399692 . S2CID   40788077 .
  7. ^ Sarver AE, Wang CC (октябрь 2002 г.). «Аденин -фосфорибозилтрансфераза из Giardia Lamblia имеет уникальный механизм реакции и необычные субстратные связывающие свойства» . Журнал биологической химии . 277 (42): 39973–80. doi : 10.1074/jbc.m205595200 . PMID   12171924 .
  8. ^ Jump up to: а беременный Shi W, Tanaka KS, Crother TR, Taylor MW, Almo SC, Schramm VL (сентябрь 2001 г.). «Структурный анализ аденинфосфорибозилтрансферазы из Saccharomyces cerevisiae». Биохимия . 40 (36): 10800–9. doi : 10.1021/bi010465h . PMID   11535055 .
  9. ^ Jump up to: а беременный Bashor C, Denu JM, Brennan RG, Ullman B (март 2002 г.). «Кинетический механизм адениновой фосфорибозилтрансферазы из Лейшмании Доновани». Биохимия . 41 (12): 4020–31. doi : 10.1021/bi0158730 . PMID   11900545 .
  10. ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Сильва М., Сильва Ч., Иулек Дж., Тиманн О, (июнь 2004 г.). «Трехмерная структура человеческой адениновой фосфорибозилтрансферазы и ее связь с дха-аролитиазом». Биохимия . 43 (24): 7663–71. doi : 10.1021/bi0360758 . PMID   15196008 .
  11. ^ Shi W, Sarver AE, Wang CC, Tanaka KS, Almo SC, Schramm VL (октябрь 2002 г.). «Комплексы закрытого участка аденинфосфорибозилтрансферазы из Giardia Lamblia выявляют механизм рибозильной миграции» . Журнал биологической химии . 277 (42): 39981–8. doi : 10.1074/jbc.m205596200 . PMID   12171925 .
  12. ^ Jump up to: а беременный Аллен М., Цинь В., Моро Ф., Моффатт Б (май 2002). «Аденин -фосфорибозилтрансфераза изоформ арабидопсиса и их потенциальный вклад в метаболизм аденина и цитокинина». Physiologia plantarum . 115 (1): 56–68. doi : 10.1034/j.1399-3054.2002.1150106.x . PMID   12010467 .
  13. ^ Лю Q, Хироно С., Моригучи I (август 1990 г.). «Количественная структура-активность отношений для ингибиторов кальмодулина» . Химический и фармацевтический бюллетень . 38 (8): 2184–9. doi : 10.1248/cpb.38.2184 . PMID   2279281 .
  14. ^ Jump up to: а беременный Cassidy MJ, McCulloch T, Fairbanks LD, Simmonds HA (март 2004 г.). «Диагностика дефицита аденинфосфорибозилтрансферазы в качестве основной причины почечной недостаточности у реципиента почечной трансплантации» . Нефрология, диализ, трансплантация . 19 (3): 736–8. doi : 10.1093/ndt/gfg562 . PMID   14767036 .
  15. ^ Bollée G, Harambat J, Bensman A, Knebelmann B, Daudon M, Ceballos-Picot I (сентябрь 2012 г.). "Аденин -фосфорбебсилтрансфераза дефицит " Клинический журнал Американского общества нефрологии 7 (9): 1521–7 Doi : 10.2215/ cjn.02320312  22700886PMID
  16. ^ Каматани Н., Хакода М., Оцука С., Йошикава Х., Кашивазаки С. (июль 1992). «Только три мутации объясняют почти все дефектные аллели, вызывающие дефицит аденинфосфорибозилтрансферазы у японских пациентов» . Журнал клинических исследований . 90 (1): 130–5. doi : 10.1172/jci115825 . PMC   443071 . PMID   1353080 .
  17. ^ Jump up to: а беременный в Bollée G, Dollinger C, Boutaud L, Guillemot D, Bensman A, Harambat J, Deteix P, Daudon M, Knebelmann B, Ceballos-Picot I (апрель 2010 г.). «Фенотип и характеристика генотипа адениновой фосфорибозилтрансферазы» . Журнал Американского общества нефрологии . 21 (4): 679–88. doi : 10.1681/asn.2009080808 . PMC   2844298 . PMID   20150536 .
  18. ^ Edvardsson VO, Palsson R, Sahota A (1993). Ра Панд, Адам М.П., ​​Х.Х. Ардинг, Уоллес, Амемия А., Бин Л.Дж., Т.Д. Берд, Фонг К.Т., Меффорд Х.К., Смит Р.Дж., Стивенс К (ред.). "Аденин Цели дефицита" Sourcerews PMID   22934314 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: e2885a37ba76fb12e20d3597665278b5__1693672320
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/e2/b5/e2885a37ba76fb12e20d3597665278b5.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Adenine phosphoribosyltransferase - 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.)