Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Альдо-кето - редуктазы семьи 1, член В1 ( AKR1B1 ), также известный как альдозоредуктазы , представляет собой фермент , который кодируется AKR1B1 гена в организме человека. [5] [6] Это восстановленный никотинамид-адениндинуклеотидфосфат ( НАДФН ) -зависимый фермент, катализирующий восстановление различных альдегидов и кетонов до соответствующего спирта . Участие AKR1B1 в заболеваниях окислительного стресса , передаче клеточного сигнала и процессе пролиферации клеток наделяет AKR1B1 потенциальной терапевтической мишенью.

Структура [ править ]

Джин [ править ]

Ген AKR1B1 расположен на хромосоме 7q33 и состоит из 10 экзонов . Есть несколько предполагаемых псевдогенов для этого гена, и один из них был подтвержден и отображен на хромосоме 3. [6]

Белок [ править ]

AKR1B1 состоит из 316 аминокислотных остатков и весит 35853 Да. Он не обладает традиционной укладкой связывания динуклеотидов . Способ связывания НАДФН отличается от других нуклеотид-адениндинуклеотид-зависимых ферментов . Карман активного сайта альдозоредуктазы человека относительно гидрофобен и выстлан семью ароматическими и четырьмя другими неполярными остатками. [7]

Функция [ править ]

АР принадлежит к суперсемейству альдегид-кеторедуктазы , широко экспрессируясь в органах человека, включая почки, хрусталик , сетчатку , нервы, сердце, плаценту, мозг, скелетные мышцы, яички, кровеносные сосуды, легкие и печень. [8] Это восстановленный никотинамид-адениндинуклеотидфосфатный (НАДФН) -зависимый фермент, катализирующий восстановление различных альдегидов и кетонов до соответствующего спирта. Он также участвует в метаболизме глюкозы и осморегуляции и играет защитную роль против токсичных альдегидов, образующихся в результате перекисного окисления липидов и стероидогенеза . [9]

Клиническое значение [ править ]

В условиях диабета AR превращает глюкозу в сорбит, который затем превращается во фруктозу. 20466987 Было обнаружено, что он играет важную роль во многих осложнениях диабета, таких как диабетическая ретинопатия и ренопатия. [10] [11] [12] Он также участвует во многих заболеваниях, связанных с окислительным стрессом, в передаче клеточного сигнала и в процессе пролиферации клеток, включая сердечно-сосудистые заболевания, сепсис и рак . [13]

Сообщалось, что действие AR способствует активации микроглии сетчатки , предполагая, что ингибирование AR может иметь терапевтическое значение для уменьшения воспаления, связанного с активацией RMG. [14] Адаптация ингибиторов AR может также предотвратить осложнения сепсиса, предотвратить ангиогенез , облегчить легкую или бессимптомную диабетическую сердечно-сосудистую вегетативную нейропатию и может быть многообещающей стратегией для лечения эндотоксемии и других воспалительных заболеваний, вызванных ROS. [12]

Взаимодействия [ править ]

Было обнаружено, что AKR1B1 взаимодействует с:

  • гинсенозид 20 (S) -Rh2 [15]
  • алкалоид [16]
  • производные карбоновых кислот [12]
  • спирогидантоины [12]
  • циклические амиды [12]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl, выпуск 89: ENSG00000085662 - Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ a b c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000001642 - Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ "Human PubMed Reference:" . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. Перейти ↑ Graham A, Heath P, Morten JE, Markham AF (март 1991). «Ген альдозоредуктазы человека картируется в области хромосомы 7q35». Генетика человека . 86 (5): 509–14. DOI : 10.1007 / BF00194644 . PMID 1901827 . S2CID 34446965 .  
  6. ^ a b «Ген Entrez: AKR1B1 семейство 1 альдокеторедуктазы, член B1 (альдозоредуктаза)» .
  7. Перейти ↑ Lee H (август 1998). «Структура и функция дрожжевых ксилозо (альдозо) редуктаз». Дрожжи . 14 (11): 977–84. DOI : 10.1002 / (sici) 1097-0061 (199808) 14:11 <977 :: aid-yea302> 3.0.co; 2-j . PMID 9730277 . 
  8. ^ O'connor T, Ирландия LS, Харрисон DJ, Hayes JD (октябрь 1999). «Существуют большие различия в функции и тканеспецифической экспрессии альдегидредуктазы афлатоксина B1 человека и основных членов семейства альдокеторедуктазы человека AKR1» . Биохимический журнал . 343 Pt 2 (2): 487–504. DOI : 10.1042 / bj3430487 . PMC 1220579 . PMID 10510318 .  
  9. ^ Lefrançois-Мартинес А.М., Bertherat Дж, Вал Р, Tournaire С, галло-Пайе N, Гайндман D, G Veyssière, Bertagna Х, Жан С, Мартинес А (июнь 2004 г.). «Сниженная экспрессия регулируемой циклическим аденозинмонофосфатом альдозоредуктазы (AKR1B1) связана со злокачественными новообразованиями в спорадических опухолях коры надпочечников человека» . Журнал клинической эндокринологии и метаболизма . 89 (6): 3010–9. DOI : 10.1210 / jc.2003-031830 . PMID 15181092 . 
  10. Park J, Kim H, Park SY, Lim SW, Kim YS, Lee DH, Roh GS, Kim HJ, Kang SS, Cho GJ, Jeong BY, Kwon HM, Choi WS (май 2014 г.). «Чувствительный к тоничности связывающий белок энхансера регулирует экспрессию альдозоредуктазы и протеинкиназы C δ в модели диабетической ретинопатии на мышах». Экспериментальные исследования глаза . 122 : 13–9. DOI : 10.1016 / j.exer.2014.03.001 . PMID 24631337 . 
  11. Перейти ↑ Zhou M, Zhang P, Xu X, Sun X (апрель 2015 г.). «Связь между полиморфизмом альдозоредуктазы C106T и диабетической ретинопатией: обновленный метаанализ» . Исследовательская офтальмология и визуализация . 56 (4): 2279–89. DOI : 10.1167 / iovs.14-16279 . PMID 25722213 . 
  12. ^ а б в г д Гревал А.С., Бхардвадж С., Пандита Д., Лазер В., Секхон Б.С. (01.01.2016). «Обновления ингибиторов альдозоредуктазы для лечения диабетических осложнений и недиабетических заболеваний». Миниобзоры по медицинской химии . 16 (2): 120–62. DOI : 10.2174 / 1389557515666150909143737 . PMID 26349493 . 
  13. ^ Maccari R, Оттана R (март 2015). «Ориентация на альдозоредуктазу для лечения осложнений диабета и воспалительных заболеваний: новые идеи и будущие направления». Журнал медицинской химии . 58 (5): 2047–67. DOI : 10.1021 / jm500907a . PMID 25375908 . 
  14. Chang KC, Ponder J, Labarbera DV, Petrash JM (май 2014 г.). «Ингибирование альдозоредуктазы предотвращает вызванные эндотоксином воспалительные реакции в микроглии сетчатки» . Исследовательская офтальмология и визуализация . 55 (5): 2853–61. DOI : 10.1167 / iovs.13-13487 . PMC 4010364 . PMID 24677107 .  
  15. ^ Fatmawati S, Ersam T, Yu H, Zhang C, Jin F, Shimizu K (сентябрь 2014 г.). «20 (S) -Гинсенозид Rh2 в качестве ингибитора альдозоредуктазы из женьшеня Panax». Письма по биоорганической и медицинской химии . 24 (18): 4407–9. DOI : 10.1016 / j.bmcl.2014.08.009 . PMID 25152999 . 
  16. Перейти ↑ Gupta S, Singh N, Jaggi AS (март 2014 г.). «Алкалоиды как ингибиторы альдозоредуктазы, с особым упором на берберин». Журнал альтернативной и дополнительной медицины . 20 (3): 195–205. DOI : 10,1089 / acm.2013.0088 . PMID 24236461 . 

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Borhani DW, Harter TM, Petrash JM (декабрь 1992 г.). «Кристаллическая структура бинарного комплекса альдозредуктазы.НАДФН». Журнал биологической химии . 267 (34): 24841–7. DOI : 10,2210 / pdb1abn / PDB . PMID  1447221 .
  • Уилсон Д.К., Борен К.М., Габбай К.Х., Киочо Ф.А. (июль 1992 г.). «Маловероятный сайт сахарного субстрата в структуре 1.65 A человеческого холофермента альдозоредуктазы, вовлеченный в диабетические осложнения». Наука . 257 (5066): 81–4. DOI : 10.1126 / science.1621098 . PMID  1621098 .
  • Грэм А., Хит П., Мортен Дж. Э., Маркхэм А.Ф. (март 1991 г.). «Ген альдозоредуктазы человека картируется в области хромосомы 7q35». Генетика человека . 86 (5): 509–14. DOI : 10.1007 / BF00194644 . PMID  1901827 . S2CID  34446965 .
  • Грэм А., Браун Л., Хедж П.Дж., Гаммак А.Дж., Маркхэм А.Ф. (апрель 1991 г.). «Структура гена альдозоредуктазы человека». Журнал биологической химии . 266 (11): 6872–7. PMID  1901857 .
  • Грундманн У., Бон Х., Обермайер Р., Аманн Э. (апрель 1990 г.). «Клонирование и прокариотическая экспрессия биологически активной плацентарной альдозоредуктазы человека». ДНК и клеточная биология . 9 (3): 149–57. DOI : 10.1089 / dna.1990.9.149 . PMID  2111143 .
  • Нисимура С., Мацуура Ю., Кокай Ю., Акера Т., Карпер Д., Морджана Н., Лайонс К., Флинн Т. Г. (июнь 1990 г.). «Клонирование и экспрессия альдозоредуктазы человека». Журнал биологической химии . 265 (17): 9788–92. PMID  2112546 .
  • Моржана Н.А., Лайонс С., Флинн Т.Г. (февраль 1989 г.). «Альдозоредуктаза из поясничной мышцы человека. Аффинное маркирование лизина активного центра пиридоксаль-5'-фосфатом и пиридоксаль-5'-дифосфо-5'-аденозином». Журнал биологической химии . 264 (5): 2912–9. PMID  2492527 .
  • Борен К.М., Баллок Б., Вермут Б., Габбей К.Х. (июнь 1989 г.). «Суперсемейство альдокеторедуктаз. КДНК и выведенные аминокислотные последовательности альдегидных и альдозоредуктаз человека». Журнал биологической химии . 264 (16): 9547–51. PMID  2498333 .
  • Чанг С., ЛаМендола Дж. (Сентябрь 1989 г.). «Клонирование и определение последовательности гена плацентарной альдозоредуктазы человека». Журнал биологической химии . 264 (25): 14775–7. PMID  2504709 .
  • Грэм А., Хедж П.Дж., Пауэлл С.Дж., Райли Дж., Браун Л., Гаммак А., Кэри Ф., Маркхэм А.Ф. (октябрь 1989 г.). «Нуклеотидная последовательность кДНК альдозоредуктазы человека» . Исследования нуклеиновых кислот . 17 (20): 8368. DOI : 10,1093 / NAR / 17.20.8368 . PMC  334974 . PMID  2510130 .
  • Акаги Ю., Кадор П.Ф., Кувабара Т., Киношита Дж. Х. (ноябрь 1983 г.). «Локализация альдозоредуктазы в муральных клетках сетчатки человека». Исследовательская офтальмология и визуализация . 24 (11): 1516–9. PMID  6417042 .
  • Ко BC, Лам К.С., Ват Н.М., Чунг С.С. (июль 1995 г.). «Полиморфный маркер (AC) n-динуклеотидного повтора на 5'-конце гена альдозоредуктазы связан с ранним началом диабетической ретинопатии у пациентов с NIDDM». Диабет . 44 (7): 727–32. DOI : 10.2337 / diabetes.44.7.727 . PMID  7789640 .
  • Уилсон Д.К., Тарле I, Петраш Дж. М., Киочо Ф.А. (ноябрь 1993 г.). «Уточненный 1.8 Структура альдозоредуктазы человека в комплексе с мощным ингибитором зополрестатом» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 90 (21): 9847–51. DOI : 10.1073 / pnas.90.21.9847 . PMC  47669 . PMID  8234324 .
  • Tarle I, Borhani DW, Wilson DK, Quiocho FA, Petrash JM (декабрь 1993 г.). «Исследование активного сайта альдозоредуктазы человека. Сайт-направленный мутагенез Asp-43, Tyr-48, Lys-77 и His-110». Журнал биологической химии . 268 (34): 25687–93. PMID  8245005 .
  • Робинсон Б., Хансакер Л.А., Стангебай Л.А., Вандер Ягт Д.Л. (декабрь 1993 г.). «Альдозо- и альдегидредуктазы коры и мозгового вещества почек человека». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Структура белка и молекулярная энзимология . 1203 (2): 260–6. DOI : 10.1016 / 0167-4838 (93) 90092-6 . PMID  8268209 .
  • Jaquinod M, Potier N, Klarskov K, Reymann JM, Sorokine O, Kieffer S, Barth P, Andriantomanga V, Biellmann JF, Van Dorsselaer A (декабрь 1993 г.). «Последовательность альдозоредуктазы хрусталика свиньи и электрораспылительной масс-спектрометрии нековалентных и ковалентных комплексов» . Европейский журнал биохимии . 218 (3): 893–903. DOI : 10.1111 / j.1432-1033.1993.tb18445.x . PMID  8281941 .
  • Лю С.К., Бхатнагар А., Ансари Н.Х., Шривастава С.К. (август 1993 г.). «Идентификация реактивного остатка цистеина в альдозоредуктазе плаценты человека». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Структура белка и молекулярная энзимология . 1164 (3): 268–72. DOI : 10.1016 / 0167-4838 (93) 90258-S . PMID  8343525 .
  • Нисимура К., Фуру М., Ито Т., Омори Ю., Танимото Т. (июль 1993 г.). «Количественное определение альдозоредуктазы человека с помощью иммуноферментного анализа. Иммуноанализ альдозоредуктазы человека». Биохимическая фармакология . 46 (1): 21–8. DOI : 10.1016 / 0006-2952 (93) 90343-U . PMID  8347133 .
  • Сато С., Линь Л. Р., Редди В. Н., Кадор П. Ф. (август 1993 г.). «Альдозоредуктаза в пигментных эпителиальных клетках сетчатки человека». Экспериментальные исследования глаза . 57 (2): 235–41. DOI : 10,1006 / exer.1993.1119 . PMID  8405190 .
  • Ферраретто А., Негри А., Джулиани А., Де Града Л., Фурман Конти А. М., Ронки С. (февраль 1993 г.). «Альдозоредуктаза участвует в долговременной адаптации клеток EUE к гиперосмотическому стрессу». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Исследование молекулярных клеток . 1175 (3): 283–8. DOI : 10.1016 / 0167-4889 (93) 90218-E . PMID  8435445 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Человек AKR1B1 место генома и AKR1B1 страница детали гена в браузере УСК генома .
  • Человек AR место генома и AR ген подробно страницу в браузере УСК генома .