에노일-CoA 가수분해효소

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에노일-코엔자임A, 하이드라타아제/3-히드록시아실코엔자임A탈수소효소
에노일-코엔자임A, 하이드라타아제/3-히드록시아실코엔자임A탈수소효소
	활성 부위가 오렌지색, 기질이 빨간색인 랫드로부터의 Enoyl-CoA 하이드라타아제 헥사머.
식별자
기호.	EHADH
Alt.	ECHD
NCBI유전자	1962
HGNC	3247
옴	607037
참조	NM_001966
유니프로트	Q08426
기타 데이터
EC 번호	4.2.1.17
궤적	제3장 Q26.3~q28
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에노일-CoA 수화효소(ECH) 또는 크로토나아제는^[1] 2-트랜스/시스-에노일-CoA에서 ^[2]두 번째와 세 번째 탄소 사이의 이중 결합을 수화시키는 효소이다.

ECH는 아세틸 CoA와 ^[2]ATP의 형태로 에너지를 생성하기 위해 베타 산화에서 지방산을 대사하는 데 필수적이다.

랫드의 ECH는 6가지 활성 부위가 있어 효율로 이어지는 6가지 단백질(이 특성은 보편적이지 않지만 인간의 효소도 6가지)이다.이 효소는 매우 효율적이며, 사람들이 지방산을 에너지로 매우 빠르게 대사할 수 있도록 해줍니다.사실 이 효소는 매우 효율적이기 때문에 짧은 사슬 지방산의 속도는 확산 제어 ^[3]반응의 속도와 동등합니다.

대사

지방산 대사

ECH는 지방산 분해의 두 번째 단계(β-산화)^[4]를 촉매한다.지방산 대사는 인간의 몸이 지방을 에너지로 바꾸는 방법이다.음식 속의 지방은 일반적으로 트리글리세롤의 형태이다.지방이 사람의 몸으로 전달되기 위해서는 이것들을 분해해야 한다.그럴 때 세 가지 지방산이 방출된다.

류신 대사

근육 : α-케토이소카프로에이트(α-KIC)

간: α-케토이소카프로에이트(α-KIC)

분기사슬α-케토산탈수소효소
(미토콘드리아)

KIC-디옥시게나아제
(크립토솔)

이소발레릴-CoA

β-히드록시
β-메틸낙산염
(HMB)

배출된
소변으로
(10–40%)

HMB-CoA

β-히드록시β-메틸글루타릴-CoA
(HMG-CoA)

β-메틸크로토닐-CoA
(MC-CoA)

β-메틸글루타코닐-CoA
(MG-CoA)

CO₂

오₂

CO₂

호₂

CO₂

호₂

에노일-CoA 가수분해효소

알 수 없는
효소

L-류신에 ^[5]^[6]^[7]상대적인 HMB 및 이소발레릴-CoA의 인간 대사 경로.두 가지 주요 경로 중 L-류신은 대부분 이소발레릴-CoA로 대사되며, 약 5%만이 ^[5]^[6]^[7]HMB로 대사된다.

메커니즘

ECH는 지방산 CoA의 불포화β탄소에 수산기 및 양성자를 첨가하기 위해 β산화에 사용된다.ECH는 촉매산 및 염기로서 글루탐산 잔류물 2개를 제공함으로써 기능을 합니다.두 개의 아미노산은 물 분자를 제자리에 고정시켜 β-탄소의 α-β 불포화 아실-CoA에 더해 공격할 수 있도록 합니다.α-탄소는 다른 양성자를 잡아 베타-히드록시 아실-CoA의 형성을 완료한다.

일치된 리액션.

또한 실험 데이터를 통해 양성자의 다른 원천이 활성 부위에 존재하지 않는 것으로 알려져 있다.이것은 α-탄소가 붙잡은 양성자가 방금 β-탄소를 공격한 물에서 나온 것임을 의미한다.이것은 수산화기와 물에서 나온 양성자는 모두 이중 결합의 같은 쪽에서 첨가된다는 것을 의미합니다. 즉, 합성 첨가입니다.이를 통해 ECH는 2-트랜스-에노일-CoA에서 S 입체 이성질체를, 2-시스에노일-CoA에서 R 입체 이성질체를 만들 수 있습니다.이는 물을 α-β 불포화 이중 결합에 바로 인접한 위치에 유지하는 두 개의 글루탐산 잔류물에 의해 가능하다.이 구성에서는 아실-CoA에 관해 매우 특정한 구성으로 물을 유지하기 위해 ECH의 활성 부위가 매우 견고해야 합니다.이 반응의 메커니즘에 대한 데이터는 이 반응이 일치하는지(그림에 표시됨) 또는 연속된 단계에서 발생하는지에 대해 결정적이지 않다.연속적으로 발생하는 경우 중간은 E1cB 제거 ^[8]반응에서 생성되는 중간과 동일합니다.

ECH는 기계적으로 푸마라아제와 유사하다.

레퍼런스

^ "EC 4.2.1.17". www.sbcs.qmul.ac.uk. Retrieved 2018-09-05.
^ ^a ^b Allenbach, L; Poirier, Y (2000). "Analysis of the Alternative Pathways for the β-Oxidation of Unsaturated Fatty Acids Using Transgenic Plants Synthesizing Polyhydroxyalkanoates in Peroxisomes". Plant Physiology. 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 (February 1998). "The crystal structure of enoyl-CoA hydratase complexed with octanoyl-CoA reveals the structural adaptations required for binding of a long chain fatty acid-CoA molecule". Journal of Molecular Biology. 275 (5): 847–59. doi:10.1006/jmbi.1997.1491. PMID 9480773.
^ Cox DL, Nelson MM (2005). Lehninger principles of biochemistry (4th ed.). New York: W.H. Freeman. p. 647-43. ISBN 978-0-7167-4339-2.
^ ^a ^b Wilson JM, Fitschen PJ, Campbell B, Wilson GJ, Zanchi N, Taylor L, Wilborn C, Kalman DS, Stout JR, Hoffman JR, Ziegenfuss TN, Lopez HL, Kreider RB, Smith-Ryan AE, Antonio J (February 2013). "International Society of Sports Nutrition Position Stand: beta-hydroxy-beta-methylbutyrate (HMB)". Journal of the International Society of Sports Nutrition. 10 (1): 6. doi:10.1186/1550-2783-10-6. PMC 3568064. PMID 23374455.
^ ^a ^b Zanchi NE, Gerlinger-Romero F, Guimarães-Ferreira L, de Siqueira Filho MA, Felitti V, Lira FS, Seelaender M, Lancha AH (April 2011). "HMB supplementation: clinical and athletic performance-related effects and mechanisms of action". Amino Acids. 40 (4): 1015–1025. doi:10.1007/s00726-010-0678-0. PMID 20607321. S2CID 11120110. HMB is a metabolite of the amino acid leucine (Van Koverin and Nissen 1992), an essential amino acid. The first step in HMB metabolism is the reversible transamination of leucine to [α-KIC] that occurs mainly extrahepatically (Block and Buse 1990). Following this enzymatic reaction, [α-KIC] may follow one of two pathways. In the first, HMB is produced from [α-KIC] by the cytosolic enzyme KIC dioxygenase (Sabourin and Bieber 1983). The cytosolic dioxygenase has been characterized extensively and differs from the mitochondrial form in that the dioxygenase enzyme is a cytosolic enzyme, whereas the dehydrogenase enzyme is found exclusively in the mitochondrion (Sabourin and Bieber 1981, 1983). Importantly, this route of HMB formation is direct and completely dependent of liver KIC dioxygenase. Following this pathway, HMB in the cytosol is first converted to cytosolic β-hydroxy-β-methylglutaryl-CoA (HMG-CoA), which can then be directed for cholesterol synthesis (Rudney 1957) (Fig. 1). In fact, numerous biochemical studies have shown that HMB is a precursor of cholesterol (Zabin and Bloch 1951; Nissen et al. 2000).
^ ^a ^b Kohlmeier M (May 2015). "Leucine". Nutrient Metabolism: Structures, Functions, and Genes (2nd ed.). Academic Press. pp. 385–388. ISBN 978-0-12-387784-0. Retrieved 6 June 2016. Energy fuel: Eventually, most Leu is broken down, providing about 6.0kcal/g. About 60% of ingested Leu is oxidized within a few hours ... Ketogenesis: A significant proportion (40% of an ingested dose) is converted into acetyl-CoA and thereby contributes to the synthesis of ketones, steroids, fatty acids, and other compounds
그림 8.57: L-류신의 대사
^ Bahnson BJ, Anderson VE, Petsko GA (February 2002). "Structural mechanism of enoyl-CoA hydratase: three atoms from a single water are added in either an E1cb stepwise or concerted fashion". Biochemistry. 41 (8): 2621–9. doi:10.1021/bi015844p. PMID 11851409.

외부 링크

Enoyl-CoA+미국 국립 의학 도서관 의료 주제 제목(MeSH)의 하이드라타아제

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

[:0-2] Allenbach, L; Poirier, Y (2000). "Analysis of the Alternative Pathways for the β-Oxidation of Unsaturated Fatty Acids Using Transgenic Plants Synthesizing Polyhydroxyalkanoates in Peroxisomes". Plant Physiology. 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 (February 1998). "The crystal structure of enoyl-CoA hydratase complexed with octanoyl-CoA reveals the structural adaptations required for binding of a long chain fatty acid-CoA molecule". Journal of Molecular Biology. 275 (5): 847–59. doi:10.1006/jmbi.1997.1491. PMID 9480773.

[4] Cox DL, Nelson MM (2005). Lehninger principles of biochemistry (4th ed.). New York: W.H. Freeman. p. 647-43. ISBN 978-0-7167-4339-2.

[ISSN_position_stand_2013-5] Wilson JM, Fitschen PJ, Campbell B, Wilson GJ, Zanchi N, Taylor L, Wilborn C, Kalman DS, Stout JR, Hoffman JR, Ziegenfuss TN, Lopez HL, Kreider RB, Smith-Ryan AE, Antonio J (February 2013). "International Society of Sports Nutrition Position Stand: beta-hydroxy-beta-methylbutyrate (HMB)". Journal of the International Society of Sports Nutrition. 10 (1): 6. doi:10.1186/1550-2783-10-6. PMC 3568064. PMID 23374455.

[HMB_athletic_performance-related_effects_2011_reviewb-6] Zanchi NE, Gerlinger-Romero F, Guimarães-Ferreira L, de Siqueira Filho MA, Felitti V, Lira FS, Seelaender M, Lancha AH (April 2011). "HMB supplementation: clinical and athletic performance-related effects and mechanisms of action". Amino Acids. 40 (4): 1015–1025. doi:10.1007/s00726-010-0678-0. PMID 20607321. S2CID 11120110. HMB is a metabolite of the amino acid leucine (Van Koverin and Nissen 1992), an essential amino acid. The first step in HMB metabolism is the reversible transamination of leucine to [α-KIC] that occurs mainly extrahepatically (Block and Buse 1990). Following this enzymatic reaction, [α-KIC] may follow one of two pathways. In the first, HMB is produced from [α-KIC] by the cytosolic enzyme KIC dioxygenase (Sabourin and Bieber 1983). The cytosolic dioxygenase has been characterized extensively and differs from the mitochondrial form in that the dioxygenase enzyme is a cytosolic enzyme, whereas the dehydrogenase enzyme is found exclusively in the mitochondrion (Sabourin and Bieber 1981, 1983). Importantly, this route of HMB formation is direct and completely dependent of liver KIC dioxygenase. Following this pathway, HMB in the cytosol is first converted to cytosolic β-hydroxy-β-methylglutaryl-CoA (HMG-CoA), which can then be directed for cholesterol synthesis (Rudney 1957) (Fig. 1). In fact, numerous biochemical studies have shown that HMB is a precursor of cholesterol (Zabin and Bloch 1951; Nissen et al. 2000).

[Leucine_metabolism-7] Kohlmeier M (May 2015). "Leucine". Nutrient Metabolism: Structures, Functions, and Genes (2nd ed.). Academic Press. pp. 385–388. ISBN 978-0-12-387784-0. Retrieved 6 June 2016. Energy fuel: Eventually, most Leu is broken down, providing about 6.0kcal/g. About 60% of ingested Leu is oxidized within a few hours ... Ketogenesis: A significant proportion (40% of an ingested dose) is converted into acetyl-CoA and thereby contributes to the synthesis of ketones, steroids, fatty acids, and other compounds
그림 8.57: L-류신의 대사

[Bahnson_2002-8] Bahnson BJ, Anderson VE, Petsko GA (February 2002). "Structural mechanism of enoyl-CoA hydratase: three atoms from a single water are added in either an E1cb stepwise or concerted fashion". Biochemistry. 41 (8): 2621–9. doi:10.1021/bi015844p. PMID 11851409.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

v t 탄소-산소분해효소(EC 4.2)(주로 탈수효소)
4.2.1: 하이드로라이아제	탄산무수분해효소 후마라아제 아코니타아제 에놀라아제 알파 에놀라아제2 에노일CoA수화효소/3-히드록시아실ACP탈수효소 메틸글루타코닐CoA수화효소 트립토판합성효소 시스타티오닌β합성효소 포르포빌리노겐합성효소 3-이소프로필말산탈수효소 우로카나아제 우로포르피리노겐II합성효소 니트릴 가수분해효소
4.2.2: 다당류에 대한 작용	히알루론산염분해효소
4.2.3: 인산염에 작용	트레오닌합성효소
4.2.99: 기타	카르복시메틸록시수치산분해효소 히드로페옥시드분해효소

v t 효소
활동	활성 사이트 바인딩 사이트 촉매 삼합체 옥시 음이온 홀 효소 문란성 확산제한효소 코엔자임 보조인자 효소 촉매 작용
규정	알로스테릭 조절 협동성 효소억제제 효소활성화제
분류	EC 번호 효소 슈퍼 패밀리 효소족 효소 목록
동력학	효소역학 Eadie-Hofstee 다이어그램 하네스-울프 그림 Lineweaver-Burk 그림 미카엘리스 멘텐 동역학
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