구연산합성효소

Citrate synthase
CS
Citrate synthase2.png
식별자
에일리어스CS, 구연산합성효소
외부 IDOMIM: 118950 MGI: 88529 HomoloGene: 56073 GeneCard: CS
맞춤법
종.인간마우스
엔트레즈
앙상블
유니프로트
RefSeq(mRNA)

NM_198324
NM_004077

NM_0264444

RefSeq(단백질)

NP_004068

NP_080720

위치(UCSC)Chr 12시 56.27 –은 56.3메가 SD.Chr 10:128.17 – 128.2메가 SD.
검색PubMed[3][4]
위키데이터
View/Edit 인간View/Edit 마우스

그 효소 시트르산 합성 효소 EC2.3.3.1(이전에 4.1.3.7)해결을 거의 모든 살아 있는 세포들에 구연산 회로(또는 크레브스 회로)의 첫번째 단계에서 pace-making 효소가 존재한다.[5]Citrate 합성 효소는 미토콘드리아 기질에 진핵 세포 내에서,지만 DNA핵보다는 mitochondrial에서 만들어 있습니다 있다.그것은 세포질 리보솜, 미토콘드리아 매트릭스에 들어가몇을 사용하여 합성된다.

구연산합성효소는 일반적으로 온전한 미토콘드리아의 존재에 대한 정량적 효소 표지로 사용된다.구연산합성효소의 최대 활성은 골격근의 [6]미토콘드리아 함량을 나타낸다.최대 활동은 지구력 훈련이나 고강도 인터벌 [6]트레이닝에 의해 증가할 수 있지만, 최대 활동은 고강도 인터벌 [7]트레이닝에 의해 더욱 증가한다.

구연산합성효소는 아세틸 조효소 A의 2탄소 아세트산 잔기와 4탄소 옥살로아세트산 분자의 축합 반응을 촉매하여 6탄소 [5]구연산염을 형성한다.

옥살로아세테이트는 크렙스 사이클 1회 종료 후 재생된다.

옥살로아세테이트는 효소와 결합하는 첫 번째 기질이다.이것은 효소가 그 구조를 바꾸도록 유도하고, 아세틸-CoA에 대한 결합 부위를 만든다.이 시트릴-CoA가 형성되어야만 티오에스테르 가수분해를 일으키고 조효소 A를 방출할 수 있다.이렇게 하면 티오에스테르 결합 균열에서 방출된 에너지가 응축의 원동력이 됩니다.

구조.

Citrate Synthase 활성 부위(열린 형태)

구연산합성효소 활성부위(폐쇄형식)

구연산합성효소의 아미노산 잔기 437개는 각각 20개의 α-헬리로 구성된 두 개의 주요 소단위로 구성된다.이러한 알파 나선은 구연산합성효소의 3차 구조의 약 75%를 구성하며, 나머지 잔류물은 주로 구조의 불규칙적인 확장을 구성하며, 13개의 잔류물의 단일 베타 시트를 저장한다.이들 2개의 서브유닛 사이에는 액티브사이트를 포함한 단일 균열이 존재합니다.그 중 하나는 구연산염 또는 옥살아세트산염, 다른 하나는 코엔자임 A의 두 가지 결합 부위를 찾을 수 있다.활성 부위에는 다음 세 가지 주요 잔류물이 있습니다.His274, His320 및 Asp375는 [8]기판과의 상호작용에서 매우 선택적입니다.인접한 영상은 구연산합성효소의 3차 구조를 개방 및 폐쇄 형태로 표시합니다.효소는 기질 중 하나(옥살아세트산 [9]등)를 추가하면 개방에서 폐쇄로 변화한다.

기능.

구연산염(Si)-합성효소
식별자
EC 번호2.3.3.1
CAS 번호9027-96-7
데이터베이스
인텐츠IntEnz 뷰
브렌다브렌다 엔트리
ExPASyNiceZyme 뷰
케그KEGG 엔트리
메타사이크대사 경로
프라이머리프로필
PDB 구조RCSB PDB PDBe PDBum
진 온톨로지AmiGO / QuickGO

메커니즘

구연산합성효소 활성부위(촉매삼중합체)에는 아세틸-CoA[HCC3(=O)-SCOA]와 옥살아세트산[OCC22(=O2)CO]의 구연산 [OCCHC22(OH)(CO222)]로의 전환을 촉매하는 3가지 핵심 아미노산이 있다.이러한 전환은 아세틸 CoA의 알파 탄소 원자의 음전하를 띤 카르복실산염 측쇄 산소 원자가 에놀 음이온을 형성하고, 에놀 중간체를 형성하기 위해 His-274에 의한 양성자로 중화됩니다 [HC2=C(OH)-SCOA].이 때 마지막 단계에서 형성된 His-274 위의 엡실론 질소 단독 전자쌍은 히드록실 에놀 양성자를 추상화시켜 옥살아세테이트의 카르보닐 탄소[OCC22(=O)CO2]에 대한 친핵 공격을 개시하는 에놀레이트 음이온을 형성하고, His-320의 엡실론 질소 원자를 탈양성자화시킨다.이러한 친핵성 첨가에 의해 시트로일-CoA[OCCH222(CO2)CHC(=O)-SCOA]가 형성된다.이 때 His-320의 엡실론 질소 원자에 의해 물 분자가 탈양성되어 가수분해가 개시된다.산소의 단독 쌍 중 하나는 시트로일-CoA의 카르보닐 탄소를 친핵적으로 공격한다.이는 사면체 중간체를 형성하고 카르보닐 개질 과정에서 -SCOA를 방출한다.-SCOA는 양성자화되어 HSCoA를 형성한다.마지막으로 전공정에서 카르보닐에 첨가된 수산기를 탈양성하여 구연산염 [OCCHC22(OH)(CO2)CHCO22]를 [10]형성한다.

구연산합성효소 메커니즘(관련 잔류물 포함)

억제

효소는 높은 ATP 비율에 의해 억제된다.ADPNADH:NAD, 고농도의 ATP와 NADH는 세포에 대한 에너지 공급이 높다는 것을 보여준다.또한 아세틸-CoA와 유사하며 아세틸-CoA에 대한 경쟁 억제제 및 옥살아세트산에 대한 비경쟁 억제제 역할을 하는 숙시닐-CoA 및 프로피오닐-CoA에 [11]의해 억제된다.구연산염은 반응을 억제하며 생성물 억제의 한 예이다.아세틸-CoA 유사체에 의한 구연산합성효소의 억제 또한 잘 입증되었으며 단일 활성 부위의 존재를 증명하는 데 사용되었다.이 실험들은 이 단일 부위가 [9]각각 리가아제와 가수분해효소 활성에 관여하는 두 가지 형태를 번갈아 가며 존재한다는 것을 밝혀냈다.이 단백질은 알로스테릭 [12]조절모르핀 모델을 사용할 수 있다.

레퍼런스

  1. ^ a b c GRCh38: 앙상블 릴리즈 89: ENSG00000062485 - 앙상블, 2017년 5월
  2. ^ a b c GRCm38: 앙상블 릴리즈 89: ENSMUSG00000005683 - 앙상블, 2017년 5월
  3. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. ^ a b Wiegand G, Remington SJ (1986). "Citrate synthase: structure, control, and mechanism". Annual Review of Biophysics and Biophysical Chemistry. 15: 97–117. doi:10.1146/annurev.bb.15.060186.000525. PMID 3013232.
  6. ^ a b Gillen JB, Martin BJ, MacInnis MJ, Skelly LE, Tarnopolsky MA, Gibala MJ (2016). "Twelve Weeks of Sprint Interval Training Improves Indices of Cardiometabolic Health Similar to Traditional Endurance Training despite a Five-Fold Lower Exercise Volume and Time Commitment". PLOS One. 11 (4): e0154075. Bibcode:2016PLoSO..1154075G. doi:10.1371/journal.pone.0154075. PMC 4846072. PMID 27115137.
  7. ^ MacInnis MJ, Zacharewicz E, Martin BJ, Haikalis ME, Skelly LE, Tarnopolsky MA, Murphy RM, Gibala MJ (2017). "Superior mitochondrial adaptations in human skeletal muscle after interval compared to continuous single-leg cycling matched for total work". The Journal of Physiology. 595 (9): 2955–2968. doi:10.1113/JP272570. PMC 5407978. PMID 27396440.
  8. ^ Goodsell D (1 September 2007). "Citrate Synthase". Molecule of the Month. RCSB Protein Data Bank. doi:10.2210/rcsb_pdb/mom_2007_9.; PDB: 1CSC, 5CSC, 5CTS
  9. ^ a b Bayer E, Bauer B, Eggerer H (Nov 1981). "Evidence from inhibitor studies for conformational changes of citrate synthase". European Journal of Biochemistry. 120 (1): 155–60. doi:10.1111/j.1432-1033.1981.tb05683.x. PMID 7308213.
  10. ^ Cox DL, Nelson MM (2005). Lehninger Principles of Biochemistry (4th ed.). New York: W.H. Freeman. pp. 608−9. ISBN 978-0-7167-4339-2.
  11. ^ Smith, Colleen M.; Williamson, John R. (1971-10-15). "Inhibition of citrate synthase by succinyl-CoA and other metabolites". FEBS Letters. 18 (1): 35–38. doi:10.1016/0014-5793(71)80400-3. ISSN 0014-5793. PMID 11946076. S2CID 43002983.
  12. ^ Selwood T, Jaffe EK (Mar 2012). "Dynamic dissociating homo-oligomers and the control of protein function". Archives of Biochemistry and Biophysics. 519 (2): 131–43. doi:10.1016/j.abb.2011.11.020. PMC 3298769. PMID 22182754.

외부 링크

  • 미국 국립 의학 도서관 의학 주제 제목(MeSH)의 시트레이트+합성효소
  • PDBe-KB는 인간 구연산합성효소, 미토콘드리아에 대한 PDB에서 사용 가능한 모든 구조 정보에 대한 개요를 제공합니다.