4-아미노부티레이트 트랜스미나제

4-aminobutyrate transaminase
4-아미노부티레이트 트랜스미나제
1ohv.jpg
4-아미노부티레이트 트랜스미나제 호모디머, 돼지
식별자
EC 번호2.6.1.19
CAS 번호.9037-67-6
데이터베이스
인텐츠IntEnz 뷰
브렌다브렌다 입력
엑스퍼시나이스자이메 뷰
케그KEG 입력
메타사이크대사통로
프리암프로필
PDB 구조RCSB PDB PDBe PDBsum
진 온톨로지아미고 / 퀵고
4-아미노부티레이트 트랜스미나제
식별자
기호아바트
엔씨비유전자18
HGNC23
오밈137150
RefSeqNM_020686
유니프로트P80404
기타자료
로커스16번 씨 페이지 13.2

효소에서는 4-아미노부티레이트 트랜스아미나제(EC 2.6.1.19) 또는 4-아미노부티레이트 아미노트란스페라제(GABA-T)라고도 하며 화학반응을 촉진하는 효소다.

4-아미노부타노산 + 2-옥소글루타산염 수신세미알데히드 + L-글루타마산염

따라서 이 효소의 두 기질은 4-아미노부타노산염(GABA)과 2-옥소글루타산염이다.두 제품은 숙성된 세미알데히드와 L-글루타민산이다.null

이 효소는 특히 질소 그룹을 전달하는 전이효소군에 속한다.이 효소 등급의 체계적 명칭은 4-아미노부탄산염:2-옥소글루타레이트 아미노트란스페라아제이다.이 효소는 알라닌과 아스파라테 신진대사, 글루탐산염 대사, 베타알라닌 대사, 프로포노산 대사, 부타노산 대사 등 5가지 대사경로에 참여한다.그것은 하나의 공동 인자인 피리독살 인산염을 사용한다.null

이 효소는 원핵생물, 식물, 곰팡이, 동물(인간 포함)에서 발견된다.[1]돼지는 이 단백질이 사람에게 어떻게 작용하는지 연구할 때 종종 사용되어 왔다.[2]null

효소수수료번호

GABA-T는 효소 위원회 번호 2.6.1.19이다.이것은 효소의 전달효소 등급, 질소 전달효소 하위 등급, 그리고 트랜스미나제 하위 등급에 속한다는 것을 의미한다.[3]질소 전달효소로서, 그것의 역할은 질소 그룹을 한 분자에서 다른 분자로 옮기는 것이다.Transaminase로서, GABA-T의 역할은 아미노산과 α-케토산으로부터 기능군을 이동하는 것이며, 그 반대의 경우도 마찬가지다.GABA-T의 경우 GABA에서 질소 그룹을 채취해 L-글루타메이트를 만드는 데 사용한다.null

반응 경로

동물, 곰팡이, 박테리아에서 GABA-T는 아민 그룹을 GABA에서 2-옥소글루타레이트, 케톤 그룹을 2-옥소글루타레이트에서 GABA로 이동하는 반응을 촉진하는 데 도움을 준다.[4][5][6]이것은 숙성된 세미알데히드와 L-글루타메이트를 생성한다.[4]식물에서는 2-옥소글루타레이트 대신 피루브산염과 글리옥실산염을 사용할 수 있다.[7]효소 4-아미노부티레이트—피루베이트 트랜스아미노아제:

(1) 4-아미노부타노산염(GABA) + 피루바이트 succ 숙성세미알데히드 + L-알라닌
(2) 4-아미노부타노산염(GABA) + 글리옥실산염 ⇌ 숙성세미알데히드 + 글리신

세포 및 대사 역할

GABA-T의 주요 역할은 GABA-Shunt의 일부로서 GABA를 해체하는 것이다.[2]션트의 다음 단계에서는 GABA-T가 생산한 세미알데히드가 숙신산으로 숙신산화되면서 숙신산화돼 숙신산화가 이뤄지게 된다.이 굴복은 미토콘드리온에 들어가 구연산 주기의 일부가 된다.[8]그러면 비평가 산성 주기는 글루탐산염을 만드는 데 사용될 수 있는 2-옥소글루타레이트를 생산할 수 있고, 이것은 GABA로 만들어질 수 있고, 그 주기를 계속한다.[8]null

GABA는 동물의 뇌에서 매우 중요한 신경전달물질이며, 포유류의 뇌에서 낮은 농도의 GABA는 알츠하이머병과 파킨슨병을 포함한 몇 가지 신경학적 질환과 연관되어 있다.[9][10]GABA-T는 GABA를 분해하기 때문에 이 효소의 억제는 많은 의학 연구의 대상이 되어 왔다.[9]이러한 연구의 목적은 GABA-T 활동을 억제하는 방법을 찾는 것인데, 이는 GABA와 2-oxoglutarate가 세미알데히드와 L-글루타메이트로 전환되는 비율을 줄여 뇌의 GABA 농도를 높이는 것이다.또한 인간에게는 GABA-T의 결핍으로 이어질 수 있는 유전적 장애가 있다.이것은 극단적인 경우 발달장애나 사망률로 이어질 수 있다.[11]null

식물에서 GABA는 스트레스 반응으로 생산될 수 있다.[5]식물들은 또한 내부 신호와 식물 근처의 다른 유기체와의 상호작용을 위해 GABA를 사용한다.[5]이러한 모든 플랜트 내 경로에서 GABA-T는 GABA를 저하시키는 역할을 맡게 될 것이다.또한 GABA 션트에서 생성되는 항복자가 미토콘드리온이 필요로 하는 항복의 상당 부분을 차지한다는 것이 입증되었다.[12]null

곰팡이에서 GABA 션트의 GABA의 파괴는 비평가 산성 순환에서 높은 수준의 활동을 유지하는 데 핵심이다.[13]GABA-T에 의한 GABA의 분해는 곰팡이의 산화 스트레스를 관리하는 역할을 한다는 실험적인 증거도 있다.[13]null

구조 연구

PDB 접근 코드가 부여되고 동료 검토 저널에 게재된 이 등급의 효소에 대해 몇 가지 구조가 해결되었다.돼지 효소를 사용하여 최소 4개의 구조, 즉 1OHV, 1OHW, 1OHY, 1SF2가 해결되었고, 대장균에서 최소 4개의 구조: 1SFF, 1SZK, 1SZS, 1SZU가 해결되었다.이 유기체들의 효소 구조 사이에는 실제로 몇 가지 차이점이 있다.GABA-T의 대장균 효소에는 돼지 모델에서 발견되는 철황 성단이 부족하다.[14]null

활성 사이트

4-aminobutyate transaminase 활성 부위에서 발견된 아미노산 잔류물은 효소의 2개 서브유닛 각각에서 발견되는 Lys-329를 포함한다.[15]이 사이트는 또한 피리독살 5'인치 인산염 코엔자임과 결합할 것이다.[15]null

억제제

주요기사 : GABA Transaminase 억제제

참조

  1. ^ "4-aminobutyrate aminotransferase - Identical Protein Groups - NCBI". www.ncbi.nlm.nih.gov. Retrieved 2020-09-29.
  2. ^ a b Iftikhar H, Batool S, Deep A, Narasimhan B, Sharma PC, Malhotra M (February 2017). "In silico analysis of the inhibitory activities of GABA derivatives on 4-aminobutyrate transaminase". Arabian Journal of Chemistry. 10: S1267–75. doi:10.1016/j.arabjc.2013.03.007.
  3. ^ "BRENDA - Information on EC 2.6.1.19 - 4-aminobutyrate-2-oxoglutarate transaminase". www.brenda-enzymes.org. Retrieved 2020-09-24.
  4. ^ a b Tunnicliff G (1986). "4-Aminobutyrate Transaminase". In Boulton AA, Baker GB, Yu PH (eds.). Neurotransmitter Enzymes. Vol. 5. pp. 389–420. doi:10.1385/0-89603-079-2:389. ISBN 0-89603-079-2.
  5. ^ a b c Shelp BJ, Bown AW, Zarei A (2017). "4-Aminobutyrate (GABA): a metabolite and signal with practical significance". Botany. 95 (11): 1015–32. doi:10.1139/cjb-2017-0135. hdl:1807/79639.
  6. ^ Cao J, Barbosa JM, Singh N, Locy RD (July 2013). "GABA transaminases from Saccharomyces cerevisiae and Arabidopsis thaliana complement function in cytosol and mitochondria". Yeast. 30 (7): 279–89. doi:10.1002/yea.2962. PMID 23740823. S2CID 1303165.
  7. ^ Fait A, Fromm H, Walter D, Galili G, Fernie AR (January 2008). "Highway or byway: the metabolic role of the GABA shunt in plants". Trends in Plant Science. 13 (1): 14–9. doi:10.1016/j.tplants.2007.10.005. PMID 18155636.
  8. ^ a b Bown AW, Shelp BJ (September 1997). "The Metabolism and Functions of [gamma]-Aminobutyric Acid". Plant Physiology. 115 (1): 1–5. doi:10.1104/pp.115.1.1. PMC 158453. PMID 12223787.
  9. ^ a b Ricci L, Frosini M, Gaggelli N, Valensin G, Machetti F, Sgaragli G, Valoti M (May 2006). "Inhibition of rabbit brain 4-aminobutyrate transaminase by some taurine analogues: a kinetic analysis". Biochemical Pharmacology. 71 (10): 1510–9. doi:10.1016/j.bcp.2006.02.007. PMID 16540097.
  10. ^ Sherif FM, Ahmed SS (April 1995). "Basic aspects of GABA-transaminase in neuropsychiatric disorders". Clinical Biochemistry. 28 (2): 145–54. doi:10.1016/0009-9120(94)00074-6. PMID 7628073.
  11. ^ "GABA-TRANSAMINASE DEFICIENCY". www.omim.org. Retrieved 2020-10-18.
  12. ^ Fait A, Fromm H, Walter D, Galili G, Fernie AR (January 2008). "Highway or byway: the metabolic role of the GABA shunt in plants". Trends in Plant Science. 13 (1): 14–9. doi:10.1016/j.tplants.2007.10.005. PMID 18155636.
  13. ^ a b Bönnighausen J, Gebhard D, Kröger C, Hadeler B, Tumforde T, Lieberei R, et al. (December 2015). "Disruption of the GABA shunt affects mitochondrial respiration and virulence in the cereal pathogen Fusarium graminearum". Molecular Microbiology. 98 (6): 1115–32. doi:10.1111/mmi.13203. PMID 26305050. S2CID 45755014.
  14. ^ Liu W, Peterson PE, Carter RJ, Zhou X, Langston JA, Fisher AJ, Toney MD (August 2004). "Crystal structures of unbound and aminooxyacetate-bound Escherichia coli gamma-aminobutyrate aminotransferase". Biochemistry. 43 (34): 10896–905. doi:10.1021/bi049218e. PMID 15323550.
  15. ^ a b Storici P, De Biase D, Bossa F, Bruno S, Mozzarelli A, Peneff C, et al. (January 2004). "Structures of gamma-aminobutyric acid (GABA) aminotransferase, a pyridoxal 5'-phosphate, and [2Fe-2S] cluster-containing enzyme, complexed with gamma-ethynyl-GABA and with the antiepilepsy drug vigabatrin". The Journal of Biological Chemistry. 279 (1): 363–73. doi:10.1074/jbc.M305884200. PMID 14534310. S2CID 42918710.
  16. ^ Awad R, Muhammad A, Durst T, Trudeau VL, Arnason JT (August 2009). "Bioassay-guided fractionation of lemon balm (Melissa officinalis L.) using an in vitro measure of GABA transaminase activity". Phytotherapy Research. 23 (8): 1075–81. doi:10.1002/ptr.2712. PMID 19165747. S2CID 23127112.

추가 읽기

외부 링크