알데히드 탈수소효소 3종, 멤버 A1

Aldehyde dehydrogenase 3 family, member A1
ALDH3A1
사용 가능한 구조물
PDB직교 검색: PDBe RCSB
식별자
별칭ALDH3A1, ALDH3, ALDHIII, 알데히드 탈수소효소 3가족 A1, 알데히드 탈수소효소 3가족 A1, 알데히드 탈수소효소 3가족, 멤버 A1
외부 IDOMIM: 100660 MGI: 1353451 HomoloGene: 20175 GeneCard: ALDH3A1
직교체
종인간마우스
엔트레스

218

11670

앙상블

ENSG00000108602

ENSMUSG00000019102

유니프로트

P30838

P47739

RefSeq(mRNA)

NM_000691
NM_001135167
NM_001135168
NM_001330150

NM_001112725
NM_007436
NM_001331112

RefSeq(단백질)

NP_000682
NP_001128639
NP_001128640
NP_001317079

NP_001106196
NP_001318041
NP_031462

위치(UCSC)Cr 17: 19.74 – 19.75MbChr 11: 61.1 – 61.11Mb
PubMed 검색[3][4]
위키다타
인간 보기/편집마우스 보기/편집

알데히드 탈수소효소, 조광 NADP-선호작용은 인간에서 ALDH3A1 유전자에 의해 암호화된 효소다.[5][6][7]

알데히드 탈수소화물은 다양한 알데히드를 해당 산으로 산화시킨다.알코올에서 유래한 아세트알데히드의 해독과 코르티코스테로이드, 생체인아민, 신경전달물질, 지질 과산화지질 등의 신진대사에 관여한다.이 유전자가 인코딩한 효소는 방향족 알데히드 기판을 우선 산화시키는 세포질 호모디머를 형성한다.이 유전자는 17번 염색체의 스미스-매거니스 증후군 지역 내에 위치한다.[7]

ALDH3A1 표현은 수용성 단백질 함량의 5~50%로 구성된 포유류 종의 각막에서 두드러지게 높지만 다른 척추동물의 각막에서는 거의 없다.[8]

구조 및 메커니즘

NAD+에 바인딩된 ALDH3A1

ALDH3A1은 알파 나선(43.8%), 베타 시트(4.2%), p-루프 턴(28.2%), 랜덤 코일(23.8%) 등으로 구성된 호모디머다.[9]촉매 잔류물-Cys244—효소의 공동 인자 NAD(P)+[10]를 결합하는 로스만 접이식 접지가 포함된 활성 부위에 위치한다.

ALDH3A1의 촉매 메커니즘은 알데히드 탈수소효소 계열의 다른 효소를 미러링한다.시스244의 유황 원자는 알데히드 기질의 카보닐을 핵폭발로 공격하여 수소 이온을 방출한다.하이드라이드 이온은 로스만 접이식 NAD(P)+에 의해 수용된다.공동 인자 및 로스만 접종 사이의 고유한 상호작용은 활성 부위의 무결성을 유지하면서 공동 인자(co factor)를 방출하는 효소의 이소머화를 촉진한다.[11]물 분자는 활성 부위로 들어가 글루탐산염 잔여물에 의해 활성화된다.그 후 활성화된 물은 자유 효소를 재생시키는 핵포질 반응에서 티오에스터 효소-하포 복합체를 공격하고 그에 상응하는 카르복실산을 방출한다.

지질 과산화 관여

ALDH3A1에 의한 알데히드 기질 대사를 나타내는 스토이치계 방정식(NADP+를 공동 인자로서 사용함)

알켄과 방향족 기능 그룹의 전자적 배설물은 특정 핵산, 단백질, 지방산, 유기 분자가 자외선을 흡수할 수 있게 해준다.적당한 UVR 노출은 결국 대사 작용과 염증 경로의 신호제 역할을 하는 특정 단백질을 산화시킨다.[9]반면에 UVR에 과도하게 노출되면 조직에 해로울 수 있다.분자 산소가 있는 곳에서 UVR은 많은 분해 경로에 관여하는 반응성 산소종(ROS)의 형성을 이끈다.[12]지질 과산화술의 경우, ROS는 세포막의 지질 빌레이어에 위치한 다불포화 지방산과 반응하여 지질산소를 생성한다.이 지질 활성산소는 번식하여 지질 빌리지를 더욱 손상시키고 지질 수산화물을 생성한다.지질 수산화물의 궁극적인 분해는 광범위한 알데히드를 방출한다. 알데히드는 세포핵세포의 안정성과 반응 능력 때문에 자연에서 세포독성과 유전독성 둘 다이다.[12]ALDH3A1 해당하는 카복실산 향료 또는 중간 염료의 제조에 포유류의 각막과 침에.4-Hydroxynonenal(4HNE)—which ALDH3A1 Vmax27,754 두더지 NADPH/min•mg 명백한 케이엠과 362개 micromolar[9]의 물질 대사 한 알데히드의 신진대사에 중요한 역할을 한다 —is 가장 풍부한 알데히드는 LPO 아라키돈산과 linolei의에서 생산되고 있습니다.cacid.[13][14] 안정성과 반응성의 복수 부위(탄소-탄소 이중 결합, 히드록실 그룹, 카보닐)는 4HNE를 세포 성장, 효소 활동, 칼슘 격리, 단백질 합성의 강력한 억제제로 만든다.글루타티온의 소비와 신호전도와 유전자 발현 변화에도 관여한다.[15][16][17][18][19]

각막의 역할

UVR 노출 시 저하되는 아미노산 잔류물을 보여주는 구조물.표시된 것은 트립토판-81, 사이스테인-223, 사이스테인-229, 트립토판-234, 메티오닌-295 및 메티오닌-366이다.

ALDH3A1은 포유류 각막 내 수용성 단백질의 약 10~40%를 차지한다.[20][21]UVR과 분자산소에 직접 노출되면 각막이 ROS와 4HNE에 취약해진다.토끼가 각막의 각막 섬유화 문서 ALDH3A1에서 인간 ALDH3A1을 과압할 수 있는 유전자로 전이된 연구는 산화 스트레스로부터 각막을 보호하는 것이다.In the cornea ALDH3A1: (1) prevents the formation of 4-HNE protein adducts that would impeded proteins’ function; (2) is more effective at metabolizing 4-HNE than other comparable agents such as glutathione (GSH); (3) protects the corneal cells from 4-HNE induced apoptosis; (4) reduces consumption of GSH by relieving 4HNE GSH adducts; (5) and rel즉, 4-HNE의 20S 프로테아제 활동 억제.[22]

UVR에 대한 자살 반응

그러나 알데히드 대사에는 각막의 ALDH3A1 총농도의 극히 일부만 사용된다.이러한 관찰은 알데히드 대사를 넘어 ALDH3A1의 역할에 대한 여러 가지 조사를 촉발시켰다.[23]아직 ALDH3A1의 전체 기능이 확정되지는 않았지만, ALDH3A1이 각막의 구조적 무결성과 투명성뿐만 아니라 세포의 리독스 균형을 유지하는 역할을 한다는 강력한 증거가 있다.한 연구는 ALDH3A1 뿐만 아니라 간접적으로 버지니아 대학 원자로에서 알데히드를 대사 시킴으로써 산화성 스트레스를 유발해 각막을 보호하라 직접 경쟁적으로는 cornea[9]의 다른 단백질과 사실 손상을 줄일 수 있는 버지니아 대학 원자로의 50%%가 각막에 노출된“자살 반응”[8]에 버지니아 대학 원자로 흡수함으로써 조직을 보호한다 해명하고 있다. ab은ADLH3A1로 처리됨.ALDH3A1의 UVR 흡수는 몇 가지 주요 아미노산 잔류물을 산화시켜 알파와 베타 시트를 무작위 코일로 변환하는 순응적 변화를 초래한다.이러한 순응적 변화는 궁극적으로 더 희미한 구조를 완화시킨다.2차 구조와 3차 구조의 손실은 단백질 집적과 효소 활성의 완전한 상실로 이어진다.[9]펩타이드 지도 제작과 분광 실험은 활동 손실이 Cys244 산화(활성 부위와 함께 광 방출 중에 온전하게 유지됨)의 결과가 아니라 다른 주요 아미노 잔해물(특히 메티오닌과 트립토판)의 분해로 인한 것임을 밝혀낸다.이러한 아미노산 잔류물은 산화스트레스에 의해 분해되어 용해성 골재를 안정시키는 비저감성 교차연결이 형성된다.[9]예를 들어 트립토판은 HO와22 같은 ROS를 생성하기 위해 이중 산화되어 추가 산화와 전도를 유도한다.[24]그럼에도 불구하고, 각막에 ALDH3A1이 풍부하면 이러한 자살반응이 알데히드 신진대사에 지장을 주거나 각막의 투명성에 영향을 미칠 불용성 골재 형성에 이르지 않는다.[25]

사람의 눈의 백내장

ALDH3A1 결핍의 결과

각막에서 ALDH3A1의 역할에 대한 추가적인 설명은 생쥐 게놈에서 ALDH3A1 인코딩 유전자가 제거된 유전자 녹아웃 연구에 의해 제공되었다.ALDH3A1-null 생쥐는 프로테아솜 활성도가 낮고 단백질 분해/산화율이 높으며 GSH, 4HNE, 말론디알데히드 단백질 유도량이 높은 것으로 조사되었으며, 모두 생후 1개월 이내에 각막의 각막 부위의 백내장과 오패시스가 발달하는 데 기여하였다.[23]ALDH3A1-null 생쥐에 대한 이러한 관찰은 ALDH3A1의 역할이 각막의 구조적 무결성 및 투명성 유지에 대한 기능을 포함하며 효소 대사를 넘어선다는 것을 재확인한다.

참조

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외부 링크

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