Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
3-меркаптопируват сертрансфераза
PDB 3OLH меркаптопируват серотрансфераза.png
Кристаллографическая структура 3-меркаптопируват-серотрансферазы на основе PDB : 3OLH . Цвет радуги (N-конец синий и C-конец красный). Каталитический цистеин изображен сферами.
Идентификаторы
ЕС нет.2.8.1.2
№ CAS9026-05-5
Базы данных
IntEnzПросмотр IntEnz
БРЕНДАBRENDA запись
ExPASyПросмотр NiceZyme
КЕГГЗапись в KEGG
MetaCycметаболический путь
ПРИАМпрофиль
Структуры PDB RCSB PDB PDBe PDBsum
Генная онтологияAmigo / QuickGO
Поиск
ЧВКстатьи
PubMedстатьи
NCBIбелки
3-меркаптопируват сертрансфераза
Идентификаторы
Условное обозначениеМПСТ
Альт. символыMST, TST2, TUM1
Альт. именапечень человека роданская
Ген NCBI4357
HGNC7223
OMIM602496
PDB3OLH
RefSeqNP_066949
UniProtP25325
Прочие данные
LocusChr. 22 q123
Искать
СтруктурыШвейцарская модель
ДоменыИнтерПро

В энзимологии , A 3-mercaptopyruvate sulfurtransferase ( ЕС 2.8.1.2 ) представляет собой фермент , который катализирует в химические реакции из 3-mercaptopyruvate . Этот фермент принадлежит к семейству трансфераз , а именно к серотрансферазам. [1] Этот фермент участвует в метаболизме цистеина . Это кодируется МПСТ гена . [2]

Фермент представляет интерес, потому что он обеспечивает путь для детоксикации цианида , особенно потому, что он широко распространен в цитозоле. [3]

Номенклатура [ править ]

Систематическое название данного фермента класса 3-mercaptopyruvate: цианид sulfurtransferase. Этот фермент также называют бета-меркаптопируватсульфатрансферазой, а в более ранней литературе - роданезой печени человека. [4]

Структура [ править ]

Джин [ править ]

Ген MPST расположен на хромосоме 22q12.3 и состоит из 6 экзонов . Были идентифицированы альтернативно сплайсированные варианты транскриптов, кодирующие один и тот же белок. [2] [5]

Белок [ править ]

Кодируемый цитоплазматический белок является членом семейства роданезы, но не сам по себе роданезой, которая обнаруживается только в митохондриях. Белок MPST состоит из 317 аминокислотных остатков и весит 35250 Да. MPST содержит два домена роданезы со сходными вторичными структурами, что указывает на общее эволюционное происхождение. Каталитический остаток цистеина существует только в С-концевом домене роданезы. Белок может функционировать как мономер или как гомодимер с дисульфидной связью.

Функция и механизм [ править ]

Биологическая функция MPST остается неясной. Он может участвовать в детоксикации цианидов, биосинтезе тиосульфата, выработке сигнальной молекулы сероводорода или разложении цистеина.

MPST реагирует с 3-MP, превращая цистеиниловый остаток в персульфидсодержащий промежуточный продукт: [3]

RSH + HSCH 2 C (O) CO 2 - → RSSH + CH 3 C (O) CO 2 -

Персульфидная группа лабильна и может передавать S другим группам, таким как цианид. Он также подвержен восстановлению с выделением сероводорода .

H 2 S продуцируется из l-цистеина цистатионин-γ-лиазой (CSE) и MPST. L-цистеин-зависимое производство H 2 S с помощью MPST является двухстадийной реакцией. На первом этапе цистеинтрансаминаза превращает l-цистеин вместе с α-кетоглутаратом в 3-меркаптопируват (3-MP). Впоследствии MPST превращает 3-MP в H 2 S. [6] MPST катализирует перенос атома серы от меркаптопирувата к акцепторам серы, таким как цианиды или тиоловые соединения. [7] Таким образом, считается, что он участвует в деградации цистеина. [5] MPST генерирует H 2 S вкоронарная артерия , опосредуя свои эффекты через прямую модуляцию NO , а именно вазодилатацию. Это имеет важное значение для терапии на основе H 2 S здоровых и больных коронарных артерий. [8]

Биологическое значение [ править ]

MPST экспрессируется в ряде тканей, включая почки, печень, легкие, сердце, мышцы, селезенку и мозг. [9] [10] [11]

3- Меркаптопируват (3-MP), наряду с α-кетоглутаратом , является производным цистеина под действием аминотрансферазы . Таким образом, MPST может участвовать в деградации цистеина.

Биомедицинские [ править ]

Производство сероводорода [ править ]

H 2 S продуцируется MPST (а также цистатионин-γ-лиазой ). [6] [1] MPST генерирует H 2 S в коронарной артерии , опосредуя его эффекты посредством прямой модуляции NO , а именно вазодилатации. Это имеет важное значение для терапии на основе H 2 S здоровых и больных коронарных артерий. [8]

Меркаптолактат-цистеин дисульфидурия [ править ]

Было обнаружено, что дефицит MPST связан с меркаптолактат-цистеин дисульфидурией, редким наследственным заболеванием, связанным с избыточной секрецией меркаптолактат-цистеинового дисульфида с мочой. [12] Иммунореактивность к MPST была обнаружена в злокачественном уроэпителии и мышечном слое образцов рака мочевого пузыря . Уровни белка и каталитическая активность MPST увеличиваются с увеличением степени злокачественности в тканях мочевого пузыря человека и клеточных линиях уротелиальных клеток мочевого пузыря (UCB), и это может способствовать применению новых ферментов MPST для диагностики или лечения UCB. [13]

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б Ядав П.К., Ямада К., Чику Т., Кутмос М., Банерджи Р. (июль 2013 г.). «Структура и кинетический анализ продукции H2S меркаптопируват-серотрансферазой человека» . Журнал биологической химии . 288 (27): 20002–13. DOI : 10.1074 / jbc.M113.466177 . PMC  3707699 . PMID  23698001 .
  2. ^ a b «Ген энтреса: MPST меркаптопируват-серотрансфераза» .
  3. ^ а б Паттерсон С.Е., Мёллер Б., Нагасава Х.Т., Винс Р., Крэнкшоу Д.Л., Бриггс Дж., Стутельберг М.В., Виннакота CV, Лог Б.А. (июнь 2016 г.). «Разработка сульфанегена для массовых жертв цианида» . Летопись Нью-Йоркской академии наук . 1374 (1): 202–9. Bibcode : 2016NYASA1374..202P . DOI : 10.1111 / nyas.13114 . PMC 4940216 . PMID 27308865 .  
  4. ^ Pallini R, Guazzi GC, Cannella C, Cacace MG (октябрь 1991). «Клонирование и анализ последовательности роданезы печени человека: сравнение с ферментами крупного рогатого скота и курицы». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях . 180 (2): 887–93. DOI : 10.1016 / S0006-291X (05) 81148-9 . PMID 1953758 . 
  5. ^ a b Nagahara N, Okazaki T, Nishino T (июль 1995 г.). «Цитозольная меркаптопируват-сертрансфераза эволюционно связана с митохондриальной роданезой. Поразительное сходство в аминокислотной последовательности активного сайта и повышение активности меркаптопируват-сертрансферазы роданезы за счет сайт-направленного мутагенеза» . Журнал биологической химии . 270 (27): 16230–5. DOI : 10.1074 / jbc.270.27.16230 . PMID 7608189 . 
  6. ^ Б Shibuya N, Мики Y, Y, Kimura Нагахар N, Kimura H (ноябрь 2009 г.). «Эндотелий сосудов экспрессирует 3-меркаптопируват-серотрансферазу и производит сероводород». Журнал биохимии . 146 (5): 623–6. DOI : 10.1093 / Jb / mvp111 . PMID 19605461 . 
  7. ^ Vachek H, Wood JL (январь 1972). «Очистка и свойства меркаптопируват-серотрансферазы Escherichia coli». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Энзимология . 258 (1): 133–46. DOI : 10.1016 / 0005-2744 (72) 90973-4 . PMID 4550801 . 
  8. ^ а б Куо М.М., Ким Д.Х., Джанду С., Бергман Ю., Тан С., Ван Х, Пандей Д.Р., Абрахам Т.П., Шукас А.А., Берковиц Д.Е., Сантханам Л. (январь 2016 г.). «MPST, но не CSE, является основным регулятором продукции и функции сероводорода в коронарной артерии» . Американский журнал физиологии. Сердце и физиология кровообращения . 310 (1): H71–9. DOI : 10.1152 / ajpheart.00574.2014 . PMC 4796461 . PMID 26519030 .  
  9. ^ Billaut-Ладеном I, Rat E, D Allorge, Crunelle-Тибо A, Cauffiez C, D Шевалье, Lo-Guidice JM, Broly F (август 2006). «Доказательства функционального генетического полиморфизма человеческой меркаптопируват-серотрансферазы (MPST), фермента детоксикации цианидов». Письма токсикологии . 165 (2): 101–11. DOI : 10.1016 / j.toxlet.2006.02.002 . PMID 16545926 . 
  10. ^ Ubuka Т, Hosaki Y, Нишина Н, Икеда Т (1985). «Активность 3-меркаптопируват сертрансферазы в тканях морских свинок и крыс». Физиологическая химия и физика и медицинский ЯМР . 17 (1): 41–3. PMID 3862140 . 
  11. ^ Нагахара Н, Ито Т, Китамура Н, Нисино Т (сентябрь 1998 г.). «Тканевое и субклеточное распределение меркаптопируват-серотрансферазы у крыс: исследования конфокальной лазерной флуоресценции и иммуноэлектронной микроскопии в сочетании с биохимическим анализом». Гистохимия и клеточная биология . 110 (3): 243–50. DOI : 10.1007 / s004180050286 . PMID 9749958 . S2CID 25430792 .  
  12. ^ SORBO В (1987). «3-меркаптопируват, 3-меркаптолактат и меркаптоацетат». Сера и серные аминокислоты . Методы в энзимологии . 143 . С. 178–82. DOI : 10.1016 / 0076-6879 (87) 43033-4 . ISBN 9780121820435. PMID  3657534 .
  13. ↑ Gai JW, Qin W, Liu M, Wang HF, Zhang M, Li M, Zhou WH, Ma QT, Liu GM, Song WH, Jin J, Ma HS (апрель 2016 г.). «Профиль экспрессии сероводорода и его синтаз коррелирует со стадией опухоли и степенью уротелиально-клеточной карциномы мочевого пузыря». Урологическая онкология . 34 (4): 166.e15–20. DOI : 10.1016 / j.urolonc.2015.06.020 . PMID 26847849 . 

Дальнейшее чтение (в основном старая литература) [ править ]

  • Fiedler H, Wood JL (сентябрь 1956 г.). «Исследования специфичности системы трансульфурации бета-меркаптопирувата-цианида» . Журнал биологической химии . 222 (1): 387–97. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (19) 50803-1 . PMID  13367011 .
  • Hylin JW, Wood JL (август 1959 г.). «Ферментативное образование полисульфидов из меркаптопирувата» . Журнал биологической химии . 234 (8): 2141–4. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (18) 69881-3 . PMID  13673028 .
  • Сорбо Б (май 1957 г.). «Ферментативный перенос серы из меркаптопирувата в сульфат или сульфинаты». Biochimica et Biophysica Acta . 24 (2): 324–9. DOI : 10.1016 / 0006-3002 (57) 90201-9 . PMID  13436433 .
  • Вачек Х., Вуд Дж. Л. (январь 1972 г.). «Очистка и свойства меркаптопируват-серотрансферазы Escherichia coli». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Энзимология . 258 (1): 133–46. DOI : 10.1016 / 0005-2744 (72) 90973-4 . PMID  4550801 .
  • Ван ден Хамер С.Дж., Морелл А.Г., Шейнберг И.Х. (май 1967 г.). «Исследование содержания меди в бета-меркаптопирувате транс-сульфуразы» . Журнал биологической химии . 242 (10): 2514–6. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (18) 95992-2 . PMID  6026243 .