Дигидролипоамиддегидрогеназа
междугородная связь | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Псевдонимы | DLD , DLDD, DLDH, E3, GCSL, LAD, PHE3, дигидролипоамиддегидрогеназа, дигидролипоамиддегидрогеназа, OGDC-E3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Внешние идентификаторы | Опустить : 238331 ; МГИ : 107450 ; Гомологен : 84 ; GeneCards : DLD ; OMA : DLD – ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Викиданные | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Дигидролипоамиддегидрогеназа ( DLD ), также известная как дигидролипоилдегидрогеназа, митохондриальная , представляет собой фермент , который у человека кодируется DLD геном . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] DLD представляет собой фермент флавопротеина , который окисляет дигидролипоамид до липоамида .
Дигидролипоамиддегидрогеназа (ДЛД) — митохондриальный фермент, играющий жизненно важную роль в энергетическом обмене у эукариот. Этот фермент необходим для полной реакции как минимум пяти различных мультиферментных комплексов. [ 9 ] Кроме того, DLD представляет собой флавофермент оксидоредуктазу , которая содержит реактивный дисульфидный мостик и кофактор FAD , которые непосредственно участвуют в катализе. Фермент объединяется в прочно связанные гомодимеры, необходимые для его ферментативной активности. [ 10 ]
Структура
[ редактировать ]Белок, кодируемый геном DLD, объединяется с другим белком, образуя димер центрального метаболического пути . несколько аминокислот в каталитическом кармане важны для функции DLD, включая R281 и N473. Было установлено, что [ 11 ] [ 12 ] Хотя общая структура человеческого фермента аналогична дрожжевой , человеческая структура отличается тем, что имеет две петли, которые простираются от общей структуры белка и входят в сайты связывания FAD , когда связывается молекула НАД+, необходимая для катализа. не близко к фрагменту FAD. Однако когда вместо этого связывается НАДН , он располагается непосредственно над центральной структурой ФАД. , вызывающие заболевание, Текущие структуры hE3 прямо показывают, что мутации происходят в трех местах человеческого фермента: интерфейсе димера , активном сайте и сайтах связывания FAD и NAD(+). [ 13 ]
Функция
[ редактировать ]Гомодимер DLD действует как компонент E3 пирувата , α -кетоглутарата , α-адипата и комплексов аминокислот с разветвленной цепью -дегидрогеназы , а также системы расщепления глицина, причем все они находятся в митохондриальном матриксе. В этих комплексах ДЛД превращает дигидролипоевую кислоту и НАД+ в липоевую кислоту и НАДН. [ 14 ] ДЛД также обладает диафоразной активностью, способной катализировать окисление НАДН до НАД+ с использованием различных акцепторов электронов, таких как О 2 , лабильное трехвалентное железо, оксид азота и убихинон . [ 9 ] Считается, что ДЛД играет прооксидантную роль, восстанавливая кислород до супероксида или трехвалентное железо до двухвалентного железа, что затем катализирует образование гидроксильных радикалов . [ 15 ] [ 16 ] Диафоразная активность DLD может играть антиоксидантную роль благодаря ее способности удалять оксид азота и восстанавливать убихинон до убихинола. [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] Известно, что ген дигидролипамиддегидрогеназы имеет несколько вариантов сплайсинга.
Функция подработки
[ редактировать ]Определенные мутации DLD могут одновременно вызывать потерю первичной метаболической активности и усиление подработок протеолитической активности. Совместительную протеолитическую активность ДЛД выявляют условия, дестабилизирующие гомодимер ДЛД и снижающие его активность ДЛД. [ 9 ] Закисление митохондриального матрикса в результате ишемически-реперфузионного повреждения может нарушить четвертичную структуру ДЛД, что приведет к снижению активности дегидрогеназы и повышению активности диафоразы . [ 20 ] Подработка протеолитической активности ДЛД может возникать и при патологических состояниях. Протеолитическая активность может еще больше усложнить снижение энергетического метаболизма и увеличение окислительного повреждения в результате снижения активности ДЛД и увеличения активности диафоразы соответственно. [ 19 ] Благодаря своей протеолитической функции DLD удаляет функционально важный домен с N-конца фратаксина, митохондриального белка, участвующего в метаболизме железа и антиоксидантной защите. [ 21 ] [ 22 ]
Клиническое значение
[ редактировать ]У людей мутации в DLD связаны с тяжелыми нарушениями в младенчестве с задержкой в развитии , гипотонией и метаболическим ацидозом . [ 23 ] Дефицит DLD проявляется в значительной степени вариабельности, что объясняется различным влиянием различных мутаций DLD на стабильность белка и его способность димеризоваться или взаимодействовать с другими компонентами трех комплексов дегидрогеназы α-кетокислот. [ 23 ] Благодаря своей протеолитической функции DLD вызывает дефицит фратаксина , что приводит к нейродегенеративному и сердечному заболеванию — атаксии Фридрейха . [ 24 ]
Интерактивная карта маршрутов
[ редактировать ]Нажмите на гены, белки и метаболиты ниже, чтобы перейти к соответствующим статьям. [ § 1 ]
TCACycle_WP78 редактировать
|
Нажмите на гены, белки и метаболиты ниже, чтобы перейти к соответствующим статьям. [ § 1 ]
Гликолиз и глюконеогенез
|
Регуляция ферментов
[ редактировать ]Этот белок может использовать морфеиновую модель аллостерической регуляции . [ 25 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000091140 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000020664 – Ensembl , май 2017 г.
- ^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
- ^ «Ген Энтрез: дигидролипоамиддегидрогеназа» .
- ^ Отулаковски Г., Робинсон Б.Х. (декабрь 1987 г.). «Выделение и определение последовательности клонов кДНК липоамиддегидрогеназы свиньи и человека. Гомология с другими дисульфидоксидоредуктазами» . Журнал биологической химии . 262 (36): 17313–8. дои : 10.1016/S0021-9258(18)45379-3 . ПМИД 3693355 .
- ^ Понс Г., Раефски-Эстрин С., Карозерс Д.Д., Пепин Р.А., Джавед А.А., Джесси Б.В. и др. (март 1988 г.). «Клонирование и последовательность кДНК компонентов дигидролипоамиддегидрогеназы комплексов дегидрогеназы альфа-кетокислоты человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 85 (5): 1422–6. Бибкод : 1988PNAS...85.1422P . дои : 10.1073/pnas.85.5.1422 . ПМК 279783 . ПМИД 3278312 .
- ^ Шерер С.В., Отулаковски Г., Робинсон Б.Х., Цуй Л.К. (1991). «Локализация гена дигидролипоамиддегидрогеназы человека (DLD) в 7q31----q32». Цитогенетика и клеточная генетика . 56 (3–4): 176–7. дои : 10.1159/000133081 . hdl : 10722/42531 . ПМИД 2055113 .
- ^ Перейти обратно: а б с Бабади Н.Е., Панг Ю.П., Элпелег О., Исая Г. (апрель 2007 г.). «Загадочная протеолитическая активность дигидролипоамиддегидрогеназы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (15): 6158–63. Бибкод : 2007PNAS..104.6158B . дои : 10.1073/pnas.0610618104 . ПМК 1851069 . ПМИД 17404228 .
- ^ Чишак Э.М., Макал А., Хонг Ю.С., Веттайккорумаканкаув АК, Корочкина Л.Г., Патель М.С. (январь 2006 г.). «Как белок, связывающий дигидролипоамиддегидрогеназу, связывает дигидролипоамиддегидрогеназу в комплексе пируватдегидрогеназы человека» . Журнал биологической химии . 281 (1): 648–55. дои : 10.1074/jbc.M507850200 . ПМИД 16263718 .
- ^ Ким Х (март 2005 г.). «Остаток аспарагина-473 важен для эффективного функционирования дигидролипоамиддегидрогеназы человека» . Журнал биохимии и молекулярной биологии . 38 (2): 248–52. дои : 10.5483/bmbrep.2005.38.2.248 . ПМИД 15826505 .
- ^ Ван Ю.К., Ван С.Т., Ли С., Чен Л.И., Лю В.Х., Чен П.Р. и др. (январь 2008 г.). «Роль аминокислот T148 и R281 в дигидролипоамиддегидрогеназе человека». Журнал биомедицинской науки . 15 (1): 37–46. дои : 10.1007/s11373-007-9208-9 . ПМИД 17960497 .
- ^ Бротигам К.А., Чуанг Дж.Л., Томчик Д.Р., Мачиус М., Чуанг Д.Т. (июль 2005 г.). «Кристаллическая структура дигидролипоамиддегидрогеназы человека: связывание НАД+/НАДН и структурная основа мутаций, вызывающих заболевания». Журнал молекулярной биологии . 350 (3): 543–52. дои : 10.1016/j.jmb.2005.05.014 . ПМИД 15946682 .
- ^ Каротерс DJ, Понс Дж., Патель М.С. (февраль 1989 г.). «Дигидролипоамиддегидрогеназа: функциональное сходство и расходящаяся эволюция пиридиннуклеотид-дисульфидоксидоредуктаз». Архив биохимии и биофизики . 268 (2): 409–25. дои : 10.1016/0003-9861(89)90309-3 . ПМИД 2643922 .
- ^ Петрат Ф., Палух С., Догруз Э., Дёрфлер П., Кирш М., Корт Х.Г. и др. (ноябрь 2003 г.). «Восстановление ионов Fe (III) в комплексе с физиологическими лигандами липоилдегидрогеназой и другими флавоферментами in vitro: значение для ферментативного восстановления ионов Fe (III) пула лабильного железа» . Журнал биологической химии . 278 (47): 46403–13. дои : 10.1074/jbc.M305291200 . ПМИД 12963736 .
- ^ Ёнеяма К., Сибата Р., Игараси А., Кодзима С., Кодани Й., Нагата К. и др. (сентябрь 2014 г.). «Протеомная идентификация дигидролипоамиддегидрогеназы как мишени аутоантител у больных раком эндометрия». Противораковые исследования . 34 (9): 5021–7. ПМИД 25202086 .
- ^ Игамбердиев А.У., Быкова Н.В., Энс В., Хилл Р.Д. (июнь 2004 г.). «Дигидролипоамиддегидрогеназа из сердца свиньи катализирует НАДН-зависимое удаление оксида азота» . Письма ФЭБС . 568 (1–3): 146–50. Бибкод : 2004FEBSL.568..146I . дои : 10.1016/j.febslet.2004.05.024 . ПМИД 15196936 . S2CID 20180110 .
- ^ Олссон Дж. М., Ся Л., Эрикссон Л. К., Бьёрнштедт М. (апрель 1999 г.). «Убихинон восстанавливается липоамиддегидрогеназой, и эта реакция сильно стимулируется цинком» . Письма ФЭБС . 448 (1): 190–2. Бибкод : 1999FEBSL.448..190O . дои : 10.1016/s0014-5793(99)00363-4 . ПМИД 10217438 . S2CID 34370150 .
- ^ Перейти обратно: а б Ся Л., Бьернштедт М., Нордман Т., Эрикссон Л.К., Олссон Дж.М. (март 2001 г.). «Восстановление убихинона липоамиддегидрогеназой. Путь регенерации антиоксидантов» . Европейский журнал биохимии . 268 (5): 1486–90. дои : 10.1046/j.1432-1327.2001.02013.x . ПМИД 11231302 .
- ^ Клячко Н.Л., Щедрина В.А., Ефимов А.В., Казаков С.В., Газарян ИГ, Кристал Б.С., Браун А.М. (апрель 2005 г.). «РН-зависимое предпочтение субстрата липоамиддегидрогеназы сердца свиньи варьируется в зависимости от олигомерного состояния: ответ на подкисление митохондриального матрикса» . Журнал биологической химии . 280 (16): 16106–14. дои : 10.1074/jbc.M414285200 . ПМИД 15710613 .
- ^ Аль-Карадаги С., Франко Р., Ханссон М., Шелнутт Дж.А., Исая Г., Феррейра Г.К. (март 2006 г.). «Хелатазы: исказить, чтобы выбрать?» . Тенденции биохимических наук . 31 (3): 135–42. дои : 10.1016/j.tibs.2006.01.001 . ПМК 2997100 . ПМИД 16469498 .
- ^ О'Нил Х.А., Гах О., Парк С., Куи Дж., Муни С.М., Сэмпсон М. и др. (январь 2005 г.). «Сборка человеческого фратаксина представляет собой механизм детоксикации редокс-активного железа». Биохимия . 44 (2): 537–45. дои : 10.1021/bi048459j . ПМИД 15641778 .
- ^ Перейти обратно: а б Хинонес СК, Тёне Дж.Г. (9 июля 2020 г.). «Дефицит дигидролипоамиддегидрогеназы». Адам М.П., Ардингер Х.Х., Пагон Р.А., Уоллес С.Е., Бин Л.Дж., Мирзаа Г., Амемия А. (ред.). Джин Обзоры . Вашингтонский университет, Сиэтл. ПМИД 25032271 .
- ^ Амбрус А, Адам-Визи В (июль 2018 г.). «Дефицит дигидролипоамиддегидрогеназы человека (E3): новое понимание структурной основы и молекулярного патомеханизма» (PDF) . Нейрохимия Интернэшнл . 117 : 5–14. doi : 10.1016/j.neuint.2017.05.018 . ПМИД 28579060 . S2CID 38777180 .
- ^ Селвуд Т., Яффе Е.К. (март 2012 г.). «Динамическая диссоциация гомоолигомеров и контроль функции белка» . Архив биохимии и биофизики . 519 (2): 131–43. дои : 10.1016/j.abb.2011.11.020 . ПМЦ 3298769 . ПМИД 22182754 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Сильверберг М.С., Чо Дж.Х., Риу Дж.Д., Макговерн Д.П., Ву Дж., Аннес В. и др. (февраль 2009 г.). «Локусы риска язвенного колита на хромосомах 1p36 и 12q15, обнаруженные в результате полногеномного исследования ассоциаций» . Природная генетика . 41 (2): 216–20. дои : 10.1038/ng.275 . ПМЦ 2652837 . ПМИД 19122664 .
- Бротигам К.А., Чуанг Дж.Л., Томчик Д.Р., Мачиус М., Чуанг Д.Т. (июль 2005 г.). «Кристаллическая структура дигидролипоамиддегидрогеназы человека: связывание НАД+/НАДН и структурная основа мутаций, вызывающих заболевания». Журнал молекулярной биологии . 350 (3): 543–52. дои : 10.1016/j.jmb.2005.05.014 . ПМИД 15946682 .
- Рид Л.Дж., Хакерт М.Л. (июнь 1990 г.). «Структурно-функциональные взаимоотношения в дигидролипоамидацилтрансферазах» . Журнал биологической химии . 265 (16): 8971–4. дои : 10.1016/S0021-9258(19)38795-2 . ПМИД 2188967 .
- Чишак Э.М., Макал А., Хонг Ю.С., Веттайккорумаканкаув АК, Корочкина Л.Г., Патель М.С. (январь 2006 г.). «Как белок, связывающий дигидролипоамиддегидрогеназу, связывает дигидролипоамиддегидрогеназу в комплексе пируватдегидрогеназы человека» . Журнал биологической химии . 281 (1): 648–55. дои : 10.1074/jbc.M507850200 . ПМИД 16263718 .
- Асано К., Мацусита Т., Умено Дж., Хосоно Н., Такахаси А., Кавагути Т. и др. (декабрь 2009 г.). «Полногеномное ассоциативное исследование выявило три новых локуса восприимчивости к язвенному колиту среди населения Японии». Природная генетика . 41 (12): 1325–9. дои : 10.1038/ng.482 . ПМИД 19915573 . S2CID 20507558 .
- Одьевр М.Х., Кретьен Д., Мюнних А., Робинсон Б.Х., Дюмулен Р., Масмуди С. и др. (март 2005 г.). «Новая мутация в гене субъединицы E3 дигидролипоамиддегидрогеназы (DLD), приводящая к атипичной форме дефицита альфа-кетоглутаратдегидрогеназы». Человеческая мутация . 25 (3): 323–4. дои : 10.1002/humu.9319 . ПМИД 15712224 . S2CID 19929944 .
- Бротигам К.А., Винн Р.М., Чуанг Дж.Л., Мачиус М., Томчик Д.Р., Чуанг Д.Т. (март 2006 г.). «Структурное понимание взаимодействий между дигидролипоамиддегидрогеназой (E3) и E3-связывающим белком комплекса пируватдегидрогеназы человека» . Структура . 14 (3): 611–21. дои : 10.1016/j.str.2006.01.001 . ПМЦ 2879633 . ПМИД 16442803 .
- Ким Х (март 2006 г.). «Активность дигидролипоамиддегидрогеназы человека в значительной степени снижается из-за мутации изолейцина-51 в аланин» . Журнал биохимии и молекулярной биологии . 39 (2): 223–7. дои : 10.5483/bmbrep.2006.39.2.223 . ПМИД 16584639 .
- Сагден MC, Холнесс MJ (май 2003 г.). «Последние достижения в механизмах регуляции окисления глюкозы на уровне комплекса пируватдегидрогеназы с помощью PDK». Американский журнал физиологии. Эндокринология и обмен веществ . 284 (5): Е855-62. дои : 10.1152/ajpendo.00526.2002 . ПМИД 12676647 .
- Ван Ю.К., Ван С.Т., Ли С., Чен Л.И., Лю В.Х., Чен П.Р. и др. (январь 2008 г.). «Роль аминокислот T148 и R281 в дигидролипоамиддегидрогеназе человека». Журнал биомедицинской науки . 15 (1): 37–46. дои : 10.1007/s11373-007-9208-9 . ПМИД 17960497 .
- Браун А.М., Гордон Д., Ли Х., Коди М., Харди Дж., Арутюнян В., Бласс Дж.П. (ноябрь 2004 г.). «Связь гена дигидролипоамиддегидрогеназы с болезнью Альцгеймера у еврейского населения ашкенази». Американский журнал медицинской генетики. Часть B. Нейропсихиатрическая генетика . 131Б (1): 60–6. дои : 10.1002/ajmg.b.30008 . ПМИД 15389771 . S2CID 26098296 .
- Ван Ю.К., Ван С.Т., Ли С., Лю В.Х., Чен П.Р., Чен Л.И., Лю Т.К. (март 2007 г.). «Роль N286 и D320 в механизме реакции центрального домена дигидролипоамиддегидрогеназы (E3) человека». Журнал биомедицинской науки . 14 (2): 203–10. дои : 10.1007/s11373-006-9136-0 . ПМИД 17171578 .
- Фостер Л.Дж., Рудич А., Талиор И., Патель Н., Хуанг Х., Фуртадо Л.М. и др. (январь 2006 г.). «Инсулинзависимые взаимодействия белков с GLUT4, выявленные посредством мечения стабильных изотопов аминокислотами в культуре клеток (SILAC)». Журнал исследований протеома . 5 (1): 64–75. дои : 10.1021/pr0502626 . ПМИД 16396496 .
- Ким Х (март 2005 г.). «Остаток аспарагина-473 важен для эффективного функционирования дигидролипоамиддегидрогеназы человека» . Журнал биохимии и молекулярной биологии . 38 (2): 248–52. дои : 10.5483/bmbrep.2005.38.2.248 . ПМИД 15826505 .
- Хиромаса Ю., Фудзисава Т., Асо Ю., Рош Т.Э. (февраль 2004 г.). «Организация ядер комплекса пируватдегидрогеназы млекопитающих, образованного E2 и E2 плюс E3-связывающим белком, и их способность связывать компоненты E1 и E3» . Журнал биологической химии . 279 (8): 6921–33. дои : 10.1074/jbc.M308172200 . ПМИД 14638692 .
- Винн Р.М., Като М., Мачиус М., Чуанг Дж.Л., Ли Дж., Томчик Д.Р., Чуанг Д.Т. (декабрь 2004 г.). «Молекулярный механизм регуляции комплекса дегидрогеназы альфа-кетокислот с разветвленной цепью митохондрий человека путем фосфорилирования» . Структура . 12 (12): 2185–96. дои : 10.1016/j.str.2004.09.013 . ПМИД 15576032 .
- Мартинс-де-Соуза Д., Гаттаз В.Ф., Шмитт А., Новелло Х.К., Марангони С., Тёрк К.В., Диас-Нето Е. (апрель 2009 г.). «Протеомный анализ больных шизофренией зоны Вернике выявляет нарушение регуляции энергетического обмена» . БМК Психиатрия . 9:17 . дои : 10.1186/1471-244X-9-17 . ПМК 2684104 . ПМИД 19405953 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Дигидролипоамид + дегидрогеназа Национальной медицинской библиотеки США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
Эта статья включает текст из Национальной медицинской библиотеки США , который находится в свободном доступе .