도파민 베타-하이드록실라아제

Dopamine beta-hydroxylase
DBH
4zel.jpg
사용 가능한 구조물
PDB직교 검색: PDBe RCSB
식별자
별칭DBH, DBM, 도파민 베타-모노옥시제네제, 도파민 베타-하이드록시제네제, 도파민 β-하이드록시아제, ORTYP1
외부 IDOMIM: 609312 MGI: 94864 HomoloGene: 615 GeneCard: DBH
EC 번호1.14.17.1
직교체
종인간마우스
엔트레스

1621

13166

앙상블

ENSG00000123454

ENSMUSG00000000889

유니프로트

P09172

Q64237

RefSeq(mRNA)

NM_000787

NM_138942

RefSeq(단백질)

NP_000778

NP_620392

위치(UCSC)Chr 9: 133.64 – 133.66Mbn/a
PubMed 검색[2][3]
위키다타
인간 보기/편집마우스 보기/편집

도파민 베타-하이드록실라아제(DBH)는 도파민 베타-모노옥시게나제(DBH)로 알려진 효소(EC 1.14.17.1)로 인간에서 DBH 유전자에 의해 암호화된 것이다. 도파민 베타-하이드록실라아제는 도파민의 노레피네프린으로의 전환을 촉진한다.

Dopamine is converted to norepinephrine by the enzyme dopamine β-hydroxylase. Ascorbic acid serves as a cofactor.

효소의 세 기질은 도파민, 비타민C(아스코르베이트), O이다2. 그 제품들은 노레피네프린, 탈수증, 그리고 HO이다2.

DBH는 동일 서브유닛 4개로 구성된 290kDa 구리 함유 산소효소로, 그 활성도에는 공동 인자로서 아스코르베이트가 필요하다.[4]

그것은 막에 묶여 있는 소분자 신경전달물질의 합성에 관여하는 유일한 효소로서, 노레피네프린이 베실체 안에서 합성된 것으로 알려진 유일한 송신기가 되게 한다. 중추신경계(즉, locus coeruleus)와 말초신경계(즉, 교감신경계)의 노라드레날린 신경세포(noradrenergic nerrones)뿐만 아니라 부신중뇌의 크로마핀세포에서도 발현된다.

카탈루션

도파민 베타-모노옥시제네제
식별자
EC 번호1.14.17.1
CAS 번호.9013-38-1
데이터베이스
인텐츠IntEnz 뷰
브렌다브렌다 입력
엑스퍼시나이스자이메 뷰
케그KEG 입력
메타사이크대사통로
프리암프로필
PDB 구조RCSB PDB PDBe PDBsum
진 온톨로지아미고 / 퀵고

기질, 즉 산소가 없을 때 일어나는 일을 관찰한 결과, 다음의 단계는 히드록실화 반응을 구성하는 것으로 보인다.[5][6]

In the absence of oxygen, dopamine or other substrates, the enzyme and ascorbate mixture produces reduced enzyme and dehydroascorbate. Exposing the reduced enzyme to oxygen and dopamine results in oxidation of the enzyme and formation of noradrenaline and water, and this step doesn't require ascorbate.

DBH 메커니즘의 자세한 내용은 아직 확인되지 않았지만 DBH는 또 다른 효소인 펩티딜글리신 α-히드록시드화 모노옥시제나제(PHM)와 동질성이 있다.DBH와 PHM은 유사한 구조를 공유하기 때문에 PHM 메커니즘에 대해 알려진 것을 기반으로 DBH 메커니즘을 모델링하는 것이 가능하다.[7]

기질특성

인간 뇌에[8][9][10] 있는 카테콜아민과 미량아민의 생체합성 경로
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인간에서 카테콜아민과 페네틸아민기 미량아민은 아미노산L-페닐알라닌에서 유래한다.

도파민 베타-하이드록실라제는 도파민뿐만 아니라 다른 페닐시아민 유도체의 히드록실화를 촉진한다. 최소 요건은 페닐틸아민 골격인 것 같다: 아미노 그룹에서 끝나는 2탄소 사이드 체인을 가진 벤젠 링이다.[5]

인간 혈청 및 뇌척수액의 DBH 활성도 분석

인간 혈청에서의 DBH 활성도는 분광학적 방법 또는 광다이오드 배열 검출기(UHPLC-PDA)를 사용한 초고성능 액체 크로마토그래피(Chromatography)의 도움으로 추정할 수 있다.[12] 전기화학검출기(HPLC-ECD)를 이용한 고성능 액체 크로마토그래피를 이용한 뇌척수액의 DBH 활성 감지를 위한 민감한 측정도 앞에서 설명하였다.[13]

DBH loci의 표현 정량적 특성 loci(eQTL)

DBH loci의 단일 뉴클레오티드 다형성(SNPs)[14][15]과 같은 유전적 변형이 DBH 활동과 관련이 있는 것으로 밝혀졌으며 잘 알려진 표현 양적 특성 loci이다. 두 가지 규제 SNP(rs16111115 및 rs1989787)에서 알레르 변형이 이 유전자의 전사에도 영향을 미치는 것으로 나타났다. 도파민 베타 히드록실라아제 결핍증에서[18] 확인된 돌연변이와 이 유전자의 rs6271과 같은 비동기식 SNP는 소포체성 망막에서 단백질의 분비를 일으키는 것으로 밝혀졌다.[19]

임상적 유의성

DBH는 주로 카테콜아민과 미량 아민 생합성에 기여한다. 또한 이러한 물질과 관련된 제노바이오틱스의 대사에도 참여하는데, 예를 들어 인간 DBH 효소는 암페타민과 파라-하이드록시암페타민의 베타-하이드록시암페타민을 촉매하여 각각 노레페드린과 파라-하이드록시노레페드린을 생산한다.[20][21][22]

DBH는 알코올 중독과[23] 흡연,[24] 주의력 결핍 과잉행동 장애,[25] 정신분열증,[26] 알츠하이머병과 같은 의사결정 및 중독성 약물과 관련된 조건의 상관관계 요인으로 연루되어 왔다.[27] 부적절한 DBH는 도파민 베타 수산화효소 결핍증이라고 불린다.

근위촉진자 SNPs rs1989787 및 rs16111115는 조현병 환자에서 인식과 관련이 있는 것으로 밝혀졌다.[28] 또한 이러한 SNP(rs1989787;rs16111115)와 원위촉진 변종 19bp Ins/Del(rs141116007)은 Tadive diskinesia 양성 정신분열증 환자에서 비정상적 비자발적 이동 척도와 관련이 있었다.[28] 세 가지 변종 중 근위부 추진자 SNP(rs16111115)[28]는 타디브 이질병 양성 정신분열증 환자에서 양성 및 음성 증후군 척도(PANS) 점수와 연관되었다.

구조

도파민 베타-하이드록실라아제의 안정적인 크리스탈을 얻기란 어려웠다. 따라서 PHM과의 비교와 일차 순서에 기초한 호몰로지 모델을 이용할 수 있다.[29]

실리코 예측과 물리화학 검증에[29] 기초한 실험 DBH 구조모델

하지만 2016년에도 수정구조가 나왔다.[30]

규제 및 억제

이 단백질은 알로스테릭 조절의 모르핀 모델을 사용할 수 있다.[31]

억제제

도파민 베타-하이드록실라제 억제[clarification needed][citation needed] 유형
하이드[a] HP[b] QCA[c] IQCA[d] BI[e] IAA[f]
, 경쟁력 아스코르베이트 아스코르베이트 아스코르베이트 아스코르베이트 아스코르베이트 아스코르베이트
경쟁력 없음 티라미네 티라미네
혼합 티라미네 티라미네 티라미네 티라미네
아스코르베이트는 공동 인자, 티라민은 DBH의 명명 기질인 도파민을 대체한다.
  1. ^ 하이드랄라진
  2. ^ 2-히드라지노피리딘
  3. ^ 2-퀴놀린-아섹실산
  4. ^ l-isoquinolinecarboxylic acid
  5. ^ 2,2'-비미다졸
  6. ^ 이미다졸-4-아세트산

DBH는 이설피람,[32] 트로폴론,[33] 그리고 가장 선택적으로 네피카스타트에 의해 억제된다.[34]

DBH is reversibly inhibited by l-2H-Phthalazine hydrazone (hydralazine; HYD), 2-1H-pyridinone hydrazone (2-hydrazinopyridine; HP), 2-quinoline-carboxylic acid (QCA), l-isoquinolinecarboxylic acid (IQCA), 2,2'-bi-lH-imidazole (2,2'-biimidazole; BI), and IH-imidazole-4-acetic acid (imidazole-4-acetic acid; IAA). HID,[35] QCA, IAA는 불가사의한 경쟁이다.

명명법

이 효소 등급의 체계적 명칭은 3,4-디하이드록시페네틸아민, 아스코르베이트:옥시겐산화효소(베타하이드록시릴레이팅)이다.

일반적으로 사용되는 다른 이름에는 다음이 포함된다.

  • 도파민 베타-모노옥시제네제
  • 도파민 베타산화효소
  • 막 관련 도파민 베타-모노옥시제네제(MDBH)
  • 가용성 도파민 베타-모노옥시제네제(SDBH)
  • 도파민-B-하이드록실라아제
  • 3,4-디하이드록시페네틸아민 베타-제아제
  • 4-(2-142-메틸) 피로카테콜 베타-제아제
  • 도파 베타 아산화효소
  • 도파민 베타-화효소
  • 도파민 수산화효소
  • 페닐라민 베타-벡실라아제
  • (3,4-dihydroxyphenethylamine) 베타-화합-화합효소

참조

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추가 읽기

외부 링크