글루타미나제
Glutaminase| 글루타민화효소 | |||||||||
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| 식별자 | |||||||||
| EC 번호 | 3.5.1.2 | ||||||||
| CAS 번호. | 9001-47-2 | ||||||||
| 데이터베이스 | |||||||||
| 인텐츠 | IntEnz 뷰 | ||||||||
| 브렌다 | 브렌다 입력 | ||||||||
| 엑스퍼시 | 나이스자이메 뷰 | ||||||||
| 케그 | KEG 입력 | ||||||||
| 메타사이크 | 대사통로 | ||||||||
| 프리암 | 프로필 | ||||||||
| PDB 구조 | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| 진 온톨로지 | 아미고 / 퀵고 | ||||||||
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| 글루타미나제 | |||||||||
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 6-diazo-5-oxo-l-norleucine으로 복합된 바실러스 미분비에서 나오는 잠재적 글루타민아제 | |||||||||
| 식별자 | |||||||||
| 기호 | 글루타미나제 | ||||||||
| Pfam | PF04960 | ||||||||
| Pfam 씨 | CL0013 | ||||||||
| 인터프로 | IPR015868 | ||||||||
| SCOP2 | 1mki / SCOPe / SUPFAM | ||||||||
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글루타미나제(EC 3.5.1.2, 글루타미나제Ⅰ, L-글루타미나제, 글루타민아미노하이드롤라제)는 글루타민으로부터 글루타민산염을 생성하는 아미도하이드롤라제 효소다. 글루타미나제는 조직 특유의 이소엔자임을 가지고 있다. 글루타미나제는 활엽세포에서 중요한 역할을 한다.
글루타미나제는 다음과 같은 반응을 촉진한다.
조직 분포
글루타민효소는 글루타민산 탈수소효소처럼 요소합성을 위한3 NH(암모니아)를 생성하는 근막간세포에서 발현되고 활발하다.[2] 글루타미나제는 신관 상피세포에서도 발현되는데, 여기서 생산된 암모니아는 암모늄 이온으로 배설된다. 암모늄 이온의 이러한 배설은 신산-기초 조절의 중요한 메커니즘이다. 만성 산성화 과정에서 신장에 글루타미나제가 유도되어 배설되는 암모늄 이온의 양이 증가하게 된다. 글루타미나제 또한 장에서 발견될 수 있는데 간 관문 암모니아에 의해 0.26 mM (동맥혈 암모니아 0.02 mM과 비교)까지 도달할 수 있다.
글루타미나제의 가장 중요한 역할 중 하나는 중추신경계에 있는 뉴런의 축단자에서 발견된다. 글루탐산염은 CNS에서 가장 많이 사용되는 흥분성 신경전달물질로, 신경전달 시냅스로 방출된 후, 글루탐산염을 글루타민으로 변환시키는 근처의 아스트로사이테에 의해 빠르게 흡수된다. 그리고 나서 이 글루타민은 뉴런의 사전 시냅스 단자에 공급되고 글루타민제는 그것을 다시 글루타민으로 변환시켜 시냅스 베실체에 싣는다. 키드니형(GLS1)과 글루타민(GLS2)은 모두 뇌로 표현되지만 GLS2는 CNS 뉴런의 세포핵에만 존재하는 것으로 보고됐다.[3]
규정
ADP는 글루타미나제의 가장 강력한 아데닌 뉴클레오티드 활성제다. 연구들은 또한 ADP가 글루타민에 대한 K를m 낮추고 V를max 증가시켰다는 것을 시사했다. 그들은 ATP가 존재했을 때 이러한 효과가 훨씬 더 증가했다는 것을 발견했다.[4]
인산염 활성 미토콘드리아 글루타미나제(GLS1)는 신진대사의 증가, 세포내 활성산소종(ROS) 수치의 감소, 정상 세포와 스트레스 세포의 전반적인 DNA 산화 감소와 연계될 것을 제안한다. GLS2의 ROS 수준 조절은 "p53의 능력"을 촉진해 "유전성 손상으로부터 세포를 보호하고 경미하고 회복 가능한 유전독성 스트레스 후 세포가 생존할 수 있도록 한다"[5]고 제안한다.
구조
글루타미나제의 구조는 최대 1.73 å의 분해능까지 X선 회절을 이용하여 결정되었다. 이 희미한 단백질의 길이를 구성하는 305개의 잔류물을 함유한 두 개의 체인이 있다. 각 가닥에서 아미노산 함량의 23%인 71개의 잔류물이 8개의 나선에서 발견된다. 21%, 즉 95개의 잔여물이 23개의 베타 시트 가닥을 구성하고 있다.[1]
이소자메스
인간은 글루타미나제의 4가지 이소 형태를 표현한다. GLS는 높은 활동도와 낮은 Km로 신장형 글루타미나제 2종을 인코딩한다. GLS2는 2가지 형태의 간형 글루타미나제를 저활성화 및 고엽제 조절로 암호화한다.[2]
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관련 단백질
글루타미나제는 세린 의존성 베타 락타마아제와 페니실린 결합 단백질을 포함하는 더 큰 가족에 속한다. 많은 박테리아는 두 개의 이소성분을 가지고 있다. 이 모델은 고도로 파생된 (장지점) 및 건축학적으로 다양한 호몰로로그를 배제하고 보수적인 과제를 달성하기 위해 선택된 알려진 글루타민제 및 프로카리오테 내의 호몰로그램에 기초한다. 점수가 250점 이하로 급락하고 그에 따라 컷오프가 설정된다. 이 효소는 글루타민을 글루타민으로 전환하고 암모니아를 방출한다. 회원은 글루타미나제 A(glsA)로 설명되는 경향이 있는데, 여기서 B(glsB)는 알 수 없고 동음이의어가 아닐 수 있다(Rhizobium etli와 같이, 어떤 종은 A(GlsA1과 GlsA2)로 둘 다 지정될 수 있는 두 개의 등소성분을 가지고 있다.
임상적 유의성
많은 암이 글루타미나제에 의존하고 있기 때문에 글루타미나제 억제제가 암 치료제로 제안되어 왔다.[7][8] 2018년[update] 7월 현재 일부 글루타미나제 억제제가 임상 중간 단계에 있다. 2021년에는 GLS1 억제제가 노화 생쥐의 다양한 장기와 조직에서 노화 세포를 제거해 노화 관련 조직 장애를 개선한 것으로 보고됐다. 결과는 노년 세포가 글루타미노리분해에 의존하고 있음을 시사하며, 글루타미나제 1의 억제는 체내 노년분해를 유도하는 유망한 전략을 제공할 수 있다. [9]
참조
- ^ a b PDB: 3A56; Hashizume R, Mizutani K, Takahashi N, Matsubara H, Matsunaga A, Yamaguchi S, Mikami B (2010). "Crystal structure of protein-glutaminase". doi:10.2210/pdb3a56/pdb.
{{cite journal}}: Cite 저널은 필요로 한다.journal=(도움말) - ^ a b Botman D, Tigchelaar W, Van Noorden CJ (November 2014). "Determination of phosphate-activated glutaminase activity and its kinetics in mouse tissues using metabolic mapping (quantitative enzyme histochemistry)". The Journal of Histochemistry and Cytochemistry. 62 (11): 813–26. doi:10.1369/0022155414551177. PMC 4230542. PMID 25163927.
- ^ Olalla L, Gutiérrez A, Campos JA, Khan ZU, Alonso FJ, Segura JA, et al. (October 2002). "Nuclear localization of L-type glutaminase in mammalian brain". The Journal of Biological Chemistry. 277 (41): 38939–44. doi:10.1074/jbc.C200373200. PMID 12163477.
- ^ Masola B, Ngubane NP (December 2010). "The activity of phosphate-dependent glutaminase from the rat small intestine is modulated by ADP and is dependent on integrity of mitochondria". Archives of Biochemistry and Biophysics. 504 (2): 197–203. doi:10.1016/j.abb.2010.09.002. PMID 20831857.
- ^ Suzuki S, Tanaka T, Poyurovsky MV, Nagano H, Mayama T, Ohkubo S, et al. (April 2010). "Phosphate-activated glutaminase (GLS2), a p53-inducible regulator of glutamine metabolism and reactive oxygen species". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (16): 7461–6. Bibcode:2010PNAS..107.7461S. doi:10.1073/pnas.1002459107. PMC 2867754. PMID 20351271.
- ^ Deberardinis RJ, Chung T. 다음은 신진대사, 세포생물학, 암에 있어서 글루타민의 다양한 기능이다. 종양 유전. 2010년 1월 21일(3):313-24. doi: 10.1038/onc.2009.358. Epub 2009년 11월 2일. PMID 19881548; PMCID: PMC2809806.
- ^ Chen L, Cui H (September 2015). "Targeting Glutamine Induces Apoptosis: A Cancer Therapy Approach". International Journal of Molecular Sciences. 16 (9): 22830–55. doi:10.3390/ijms160922830. PMC 4613338. PMID 26402672.
- ^ Sheikh TN, Patwardhan PP, Cremers S, Schwartz GK (November 2017). "Targeted inhibition of glutaminase as a potential new approach for the treatment of NF1 associated soft tissue malignancies". Oncotarget. 8 (55): 94054–94068. doi:10.18632/oncotarget.21573. PMC 5706855. PMID 29212209.
- ^ Johmura Y, Yamanaka T, Omori S, Wang TW, Sugiura Y, Matsumoto M, et al. (January 2021). "Senolysis by glutaminolysis inhibition ameliorates various age-associated disorders". Science. 371 (6526): 265–270. Bibcode:2021Sci...371..265J. doi:10.1126/science.abb5916. PMID 33446552. S2CID 231606800.
외부 링크
- 미국 국립 의학도서관의 글루타미나제(MesH) 제목
- 글루타미나제 연구정보 (WikiGenes)
