Enoyl-CoA гидратаза

показывать Искать
Structures	Swiss-model
Domains	InterPro

Enoyl-Coenzyme A, гидратаза/3-гидроксиацил coenzyme dehydrogenase
Enoyl-Coenzyme A, гидратаза/3-гидроксиацил coenzyme dehydrogenase
	Эноил-коа гидратаза Гексамер от крысы с активным участком в оранжевом и субстрате красным.
Идентификаторы
Символ	Эххаг
Альт. символы	Эх
Ген NCBI	1962
HGNC	3247
Омим	607037
Refseq	NM_001966
Uniprot	Q08426
Другие данные
ЕС номер	4.2.1.17
Локус	Chr
Structures
показывать Искать
Structures	Swiss-model
Domains	InterPro

Enoyl-CoA гидратаза (ECH) или кротоназа ^{[ 1 ]} является ферментом EC 4.2.1.17 , который увлажняет двойную связь между вторым и третьим углеродами на 2-транс/cis-enoyl-coA: ^{[ 2 ]}

ECH необходим для метаболизации жирных кислот при бета -окислении для получения как ацетиловой COA, так и энергии в форме АТФ . ^{[ 2 ]}

ECH of Wabs является гексамерным белком (эта черта не универсален, но человеческий фермент также является гексамерным), что приводит к эффективности этого фермента, поскольку он имеет 6 активных сайтов. Было обнаружено, что этот фермент является высокоэффективным и позволяет людям очень быстро метаболизировать жирные кислоты в энергию. Фактически, этот фермент настолько эффективен, что скорость коротких цепных жирных кислот эквивалентна скорости реакций, контролируемых диффузией . ^{[ 3 ]}

Метаболизм

Метаболизм жирных кислот

ECH катализирует второй этап (гидратация) в расщеплении жирных кислот ( β-окисление ). ^{[ 4 ]} Метаболизм жирных кислот - это то, как человеческие тела превращают жиры в энергию. Жиры в продуктах, как правило, в форме триглицеринов . Они должны быть разбиты, чтобы жиры проходили в человеческие тела. Когда это произойдет, выделяются три жирные кислоты.

Лейциновый метаболизм

Метаболизм лейцина у людей

L -Leucine

Разветвленная цепь амино
кислотная аминотрансфераза

Мышца : α-кетоизокапроат (α-KIC)

Печень : α-кетоизокапроат (α-KIC)

Α-кетоцид разветвленной цепи
дегидрогеназа ( митохондрия )

Кик-диоксигеназа
( Cytosol )

Isovaleryl-coa

β-гидрокси
β-метилбутират
( HMB )

Выводится
в моче
(10–40%)

HMB-COA

β-гидрокси β-метилглютарил-CoA
(HMG-COA)

β-метилкротонил-КоА
(MC-COA)

β-метилглютаконил-КоА
(MG-CO)

( печень )
HMG-COA
Лайаз

Enoyl-CoA гидратаза

Isovaleryl-coa
дегидрогеназа

β-гидроксибутират
дегидрогеназа

Неизвестный
фермент

Человеческий метаболический путь для HMB и Isovaleryl -COA относительно L -лейцина . ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]} Из двух основных путей L -лейцин в основном метаболизируется в изовалерил -COA, в то время как только около 5% метаболизируется в HMB. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]}

Механизм

ECH используется при β-окислении для добавления гидроксильной группы и протона в ненасыщенный β-углерод на жирном COA. ECH функционирует, предоставляя два глутамата остатка в качестве каталитической кислоты и основания . Две аминокислоты удерживают молекулу воды на месте, позволяя ей атаковать в добавлении Syn к ненасыщенным α-β-ацил-КоА на β-углероде. Затем α-углерод захватывает еще один протон, который завершает образование бета-гидрокси ацил-КоА.

Из экспериментальных данных также известно, что никакие другие источники протонов не проживают на активном сайте . Это означает, что протон, который захватывает α-углерод, находится из воды, которая только что атаковала β-углерод. Это подразумевает, что гидроксильная группа и протон из воды добавляются с одной и той же стороны двойной связи , что добавление SYN. Это позволяет ECH сделать S -стереоизомер из 2-транс-эенойл-CoA и R-стереоизомер из 2-цис-эенойл-COA. Это стало возможным благодаря двум остаткам глутамата , которые удерживают воду в положении непосредственно рядом с ненасыщенной двойной связью α-β. Эта конфигурация требует, чтобы активный сайт для ECH был чрезвычайно жестким, чтобы удерживать воду в очень специфической конфигурации в отношении ацил-КоА. Данные для механизма этой реакции не являются окончательными относительно того, согласована ли эта реакция (показана на рисунке) или встречается на последовательных этапах. Если это происходит в последовательных этапах, промежуточное соединение идентично тому, что было бы получено из Реакция ELIMINATION ELIMINATION . ^{[ 8 ]}

ECH механически похож на фумаразу .

Ссылки

^ "EC 4.2.1.17" . www.sbcs.qmul.ac.uk. Получено 2018-09-05 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Алленбах, L; Poirier, Y (2000). «Анализ альтернативных путей для β-окисления ненасыщенных жирных кислот с использованием трансгенных растений, синтезирующих полигидроксиалканоаты в пероксисомах» . Физиология растений . 124 (3): 1159–1168. doi : 10.1104/pp.124.3.1159 . ISSN 0032-0889 . PMC 59215 . PMID 11080293 .
^ Engel CK, Kiema TR, Hiltunen JK, Wierenga RK (февраль 1998 г.). «Кристаллическая структура эноил-КоА-гидратазы, комплексная с октаноил-КоА, показывает структурную адаптацию, необходимую для связывания молекулы с жирной кислотой с длинной цепью». Журнал молекулярной биологии . 275 (5): 847–59. doi : 10.1006/jmbi.1997.1491 . PMID 9480773 .
^ Кокс Д.Л., Нельсон М.М. (2005). Лехнингер Принципы биохимии (4 -е изд.). Нью -Йорк: WH Freeman. п. 647-43 . ISBN 978-0-7167-4339-2 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Уилсон Дж. М., Фитшен П.Дж., Кэмпбелл Б., Уилсон Г.Дж., Занчи Н., Тейлор Л., Уилборн С., Калман Д.С., Стаут Дж.Р., Хоффман младший, Зигенфусс Т.Н., Лопес Х.Л., Крейдер Р.Б., Смит-Райан А.Е., Антонио Дж. (Февраль 2013 г.) Полем «Стенд международного общества спортивного питания: бета-гидрокси-бета-метилбутират (HMB)» . Журнал Международного общества спортивного питания . 10 (1): 6. doi : 10.1186/1550-2783-10-6 . PMC 3568064 . PMID 23374455 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Занчи Н.Е., Герлингер-Ромеро Ф., Гимарас-Феррейра Л., Де Сикера Филхо М.А., Фелитти В., Лира Ф.С., Силадер М., Ланча А.Х. (апрель 2011 г.). «Дополнение HMB: клинические и спортивные эффекты, связанные с эффективностью и механизмы действия» . Аминокислоты . 40 (4): 1015–1025. doi : 10.1007/s00726-010-0678-0 . PMID 20607321 . S2CID 11120110 . HMB является метаболитом аминокислотного лейцина (Van Koverin and Nissen 1992), незаменимой аминокислоты. Первым шагом в метаболизме HMB является обратимое трансамирование лейцина к [α-KIC], которое происходит в основном внеагипатически (Block and Buse 1990). После этой ферментативной реакции [α-KIC] может следовать одним из двух путей. Во-первых, HMB продуцируется из [α-KIC] цитозольным ферментом диоксигеназы KIC (Sabourin and Bieber 1983). Цитозольная диоксигеназа была широко охарактеризована и отличается от митохондриальной формы тем, что фермент диоксигеназы является цитозольным ферментом, тогда как фермент дегидрогеназы обнаруживается исключительно в митохондрионе (Sabourin and Bieber 1981, 1983). Важно отметить, что этот путь формации HMB является прямым и полностью зависимым от диоксигеназы печени. После этого пути HMB в цитозоле сначала превращается в цитозольный β-гидрокси-β-метилглютарил-CoA (HMG-COA), который затем может быть направлен на синтез холестерина (Rudney 1957) (рис. 1). Фактически, многочисленные биохимические исследования показали, что HMB является предшественником холестерина (Zabin and Bloch 1951; Nissen et al. 2000).
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Kohlmeier M (май 2015). «Лейкин» . Метаболизм питательных веществ: структуры, функции и гены (2 -е изд.). Академическая пресса. С. 385–388. ISBN 978-0-12-387784-0 Полем Получено 6 июня 2016 года . Энергетическое топливо: в конце концов, большая часть LEU разбивается, обеспечивая около 6,0 ккал/г. Около 60% употребления проглощенного LEU окисляется в течение нескольких часов ... Кетогенез: значительная доля (40% проглатываемой дозы) превращается в ацетил-КоА и тем самым способствует синтезу кетонов, стероидов, жирных кислот и других соединения
Рисунок 8.57: Метаболизм L -лейцина
^ Bahnson BJ, Anderson VE, Petsko GA (февраль 2002 г.). «Структурный механизм эноил-КоА гидратазы: три атома из одной воды добавляются либо пошаговой или согласованной модой E1CB». Биохимия . 41 (8): 2621–9. doi : 10.1021/bi0158444p . PMID 11851409 .

Внешние ссылки

Enoyl-CoA+гидратаза в Национальной медицинской библиотеке Медицинской библиотеки США (Mesh)

[1] "EC 4.2.1.17" . www.sbcs.qmul.ac.uk. Получено 2018-09-05 .

[:0-2] Jump up to: ^а ^{беременный} Алленбах, L; Poirier, Y (2000). «Анализ альтернативных путей для β-окисления ненасыщенных жирных кислот с использованием трансгенных растений, синтезирующих полигидроксиалканоаты в пероксисомах» . Физиология растений . 124 (3): 1159–1168. doi : 10.1104/pp.124.3.1159 . ISSN 0032-0889 . PMC 59215 . PMID 11080293 .

[Engel_1998-3] Engel CK, Kiema TR, Hiltunen JK, Wierenga RK (февраль 1998 г.). «Кристаллическая структура эноил-КоА-гидратазы, комплексная с октаноил-КоА, показывает структурную адаптацию, необходимую для связывания молекулы с жирной кислотой с длинной цепью». Журнал молекулярной биологии . 275 (5): 847–59. doi : 10.1006/jmbi.1997.1491 . PMID 9480773 .

[4] Кокс Д.Л., Нельсон М.М. (2005). Лехнингер Принципы биохимии (4 -е изд.). Нью -Йорк: WH Freeman. п. 647-43 . ISBN 978-0-7167-4339-2 .

[ISSN_position_stand_2013-5] Jump up to: ^а ^{беременный} Уилсон Дж. М., Фитшен П.Дж., Кэмпбелл Б., Уилсон Г.Дж., Занчи Н., Тейлор Л., Уилборн С., Калман Д.С., Стаут Дж.Р., Хоффман младший, Зигенфусс Т.Н., Лопес Х.Л., Крейдер Р.Б., Смит-Райан А.Е., Антонио Дж. (Февраль 2013 г.) Полем «Стенд международного общества спортивного питания: бета-гидрокси-бета-метилбутират (HMB)» . Журнал Международного общества спортивного питания . 10 (1): 6. doi : 10.1186/1550-2783-10-6 . PMC 3568064 . PMID 23374455 .

[HMB_athletic_performance-related_effects_2011_reviewb-6] Jump up to: ^а ^{беременный} Занчи Н.Е., Герлингер-Ромеро Ф., Гимарас-Феррейра Л., Де Сикера Филхо М.А., Фелитти В., Лира Ф.С., Силадер М., Ланча А.Х. (апрель 2011 г.). «Дополнение HMB: клинические и спортивные эффекты, связанные с эффективностью и механизмы действия» . Аминокислоты . 40 (4): 1015–1025. doi : 10.1007/s00726-010-0678-0 . PMID 20607321 . S2CID 11120110 . HMB является метаболитом аминокислотного лейцина (Van Koverin and Nissen 1992), незаменимой аминокислоты. Первым шагом в метаболизме HMB является обратимое трансамирование лейцина к [α-KIC], которое происходит в основном внеагипатически (Block and Buse 1990). После этой ферментативной реакции [α-KIC] может следовать одним из двух путей. Во-первых, HMB продуцируется из [α-KIC] цитозольным ферментом диоксигеназы KIC (Sabourin and Bieber 1983). Цитозольная диоксигеназа была широко охарактеризована и отличается от митохондриальной формы тем, что фермент диоксигеназы является цитозольным ферментом, тогда как фермент дегидрогеназы обнаруживается исключительно в митохондрионе (Sabourin and Bieber 1981, 1983). Важно отметить, что этот путь формации HMB является прямым и полностью зависимым от диоксигеназы печени. После этого пути HMB в цитозоле сначала превращается в цитозольный β-гидрокси-β-метилглютарил-CoA (HMG-COA), который затем может быть направлен на синтез холестерина (Rudney 1957) (рис. 1). Фактически, многочисленные биохимические исследования показали, что HMB является предшественником холестерина (Zabin and Bloch 1951; Nissen et al. 2000).

[Leucine_metabolism-7] Jump up to: ^а ^{беременный} Kohlmeier M (май 2015). «Лейкин» . Метаболизм питательных веществ: структуры, функции и гены (2 -е изд.). Академическая пресса. С. 385–388. ISBN 978-0-12-387784-0 Полем Получено 6 июня 2016 года . Энергетическое топливо: в конце концов, большая часть LEU разбивается, обеспечивая около 6,0 ккал/г. Около 60% употребления проглощенного LEU окисляется в течение нескольких часов ... Кетогенез: значительная доля (40% проглатываемой дозы) превращается в ацетил-КоА и тем самым способствует синтезу кетонов, стероидов, жирных кислот и других соединения
Рисунок 8.57: Метаболизм L -лейцина

[Bahnson_2002-8] Bahnson BJ, Anderson VE, Petsko GA (февраль 2002 г.). «Структурный механизм эноил-КоА гидратазы: три атома из одной воды добавляются либо пошаговой или согласованной модой E1CB». Биохимия . 41 (8): 2621–9. doi : 10.1021/bi0158444p . PMID 11851409 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

v Т и углерода -кислорода Лиязы ( EC 4.2) (в первую очередь дегидратазы )
4.2.1: Hydro-Lyases	Carbonic anhydrase Fumarase Aconitase Enolase Alpha Enolase 2 Enoyl-CoA hydratase/3-Hydroxyacyl ACP dehydrase Methylglutaconyl-CoA hydratase Tryptophan synthase Cystathionine beta synthase Porphobilinogen synthase 3-Isopropylmalate dehydratase Urocanase Uroporphyrinogen III synthase Nitrile hydratase
4.2.2: Acting on polysaccharides	Hyaluronate lyase Pectin lyase
4.2.3: Acting on phosphates	Threonine synthase
4.2.99: Other	Carboxymethyloxysuccinate lyase Hydroperoxide lyase

v Т и Ферменты
Activity	Active site Binding site Catalytic triad Oxyanion hole Enzyme promiscuity Diffusion-limited enzyme Cofactor Enzyme catalysis
Regulation	Allosteric regulation Cooperativity Enzyme inhibitor Enzyme activator
Classification	EC number Enzyme superfamily Enzyme family List of enzymes
Kinetics	Enzyme kinetics Eadie–Hofstee diagram Hanes–Woolf plot Lineweaver–Burk plot Michaelis–Menten kinetics
Types	EC1 Oxidoreductases (list) EC2 Transferases (list) EC3 Hydrolases (list) EC4 Lyases (list) EC5 Isomerases (list) EC6 Ligases (list) EC7 Translocases (list)