| гомогентизат 1,2-диоксигеназа | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 3D-рендеринг гомогентизатдиоксигеназы с аминокислотными остатками активного центра и окрашенными атомами железа. Гистидин - коричневый цвет, глутамат - красный цвет, а железо - синий. | |||||||||
| Идентификаторы | |||||||||
| ЕС нет. | 1.13.11.5 | ||||||||
| № CAS | 9029-49-6 | ||||||||
| Базы данных | |||||||||
| IntEnz | Просмотр IntEnz | ||||||||
| BRENDA | BRENDA запись | ||||||||
| ExPASy | Просмотр NiceZyme | ||||||||
| КЕГГ | Запись в KEGG | ||||||||
| MetaCyc | метаболический путь | ||||||||
| ПРИАМ | профиль | ||||||||
| Структуры PDB | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| Генная онтология | Amigo / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
| гомогентизат-1,2-диоксигеназа (гомогентизатоксидаза) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||
| Символ | HGD | ||||||
| Альт. символы | AKU | ||||||
| Ген NCBI | 3081 | ||||||
| HGNC | 4892 | ||||||
| OMIM | 607474 | ||||||
| RefSeq | XM_001125882 | ||||||
| UniProt | Q93099 | ||||||
| Прочие данные | |||||||
| Номер ЕС | 1.13.11.5 | ||||||
| Locus | Chr. 3 q21-q23 | ||||||
| |||||||
Гомогентизат-1,2-диоксигеназа ( гомогентизатоксидаза , гомогентизатоксидаза , гомогентизиказа ) представляет собой фермент, который катализирует превращение гомогентизата в 4-малеилацетоацетат . Гомогентизат-1,2-диоксигеназа или HGD участвует в катаболизме ароматических колец, более конкретно в расщеплении аминокислот тирозина и фенилаланина . [1]HGD появляется в метаболическом пути деградации тирозина и фенилаланина, как только образуется гомогентизат молекулы. Гомогентизат реагирует с HGD с образованием малейлацетоацетата, который затем используется в метаболическом пути. HGD требует использования Fe 2+ и O 2 для расщепления ароматического кольца гомогентизата. [2]
гомогентизат
4-малейлацетоацетат
Активный сайт фермента [ править ]
Активный центр гомогентизат-1,2-диоксигеназы определяли по кристаллической структуре, которая была зафиксирована в работе Titus et al. [1] Благодаря кристаллической структуре было обнаружено, что активный центр содержит следующие остатки; His292, His335, His365, His371 и Glu341.
Гомогентизат связывается в активном центре с Glu341, His335 и His371 через атом Fe2 +. His292 связывается с гидроксильной группой ароматического кольца. His365 связывается с Glu341 посредством водородной связи для стабилизации боковых цепей аминокислот.
Патология [ править ]
Хомегентизат 1,2 диоксигеназа участвует в одном из видов метаболических заболеваний, называемых алкаптонурией . Это расстройство связано с неспособностью организма справляться с гомогентизатом, который при окислении организмом будет производить соединение, известное как охронотический пигмент , который вызывает черный цвет и имеет несколько отрицательных эффектов. [ необходима цитата ] Этот первый из этих эффектов заключается в том, что ушная сера пациента начинает становиться черной или красной, в зависимости от диеты пациента, поскольку кровь окисляется и, таким образом, становится черной из-за избытка охронотического пигмента. Другой эффект охронотического пигмента заключается в том, что он может накапливаться в соединительной ткани организма, что приводит к дегенеративному артриту., по мере взросления человека. [2] Алкаптонурия имеет еще один эффект: она также может вызвать почернение мочи, если оставить ее на достаточно долгое время для окисления, хотя это часто является методом тестирования на генетический дефект. Заболевание обмена веществ является аутосомно-рецессивным , так что оба родителя должны передать ген своим детям, чтобы ребенок имел дефект. [ необходима цитата ]
Механизм [ править ]
Borowski et al. предложили механизм HGD в своей статье, опубликованной в Journal of the American Chemistry. Они основывают свой механизм на результатах гибридных вычислений ДПФ с функционалами B3LYP с использованием программ Gaussian03 и Jaguar . Раскрытие ароматического кольца в гомогентизате - многоступенчатый процесс. На первых двух этапах Fe 2+ координируется с карбонильным и ортофенольным атомами кислорода. Атом железа также координирован с His335, His371 и Glu341. Затем O 2 связывается с атомом железа [2], затем вступая в реакцию с ароматическим кольцом с образованием промежуточного соединения с пероксомостиковой связью.
На следующем этапе O 2 расщепляется с образованием эпоксида . Это промежуточное соединение эпоксида, позволяющее радикальным реакциям в конечном итоге открывать и окислять шестичленное кольцо.
Шаги 1-8 механизма
Шаги 9-11 механизма
Ссылки [ править ]
- ^ a b Titus GP, Mueller HA, Burgner J, Rodríguez De Córdoba S, Peñalva MA, Timm DE (июль 2000 г.). «Кристаллическая структура гомогентизатдиоксигеназы человека». Структурная биология природы . 7 (7): 542–6. DOI : 10.1038 / 76756 . hdl : 10261/71724 . PMID 10876237 . S2CID 6219553 .
- ^ a b c Боровски Т., Георгиев В., Зигбан PE (декабрь 2005 г.). «Механизм каталитической реакции гомогентизатдиоксигеназы: гибридное исследование методом DFT». Журнал Американского химического общества . 127 (49): 17303–14. DOI : 10.1021 / ja054433j . PMID 16332080 .
Внешние ссылки [ править ]
- GeneReviews / NCBI / NIH / UW запись об алкаптонурии
- Записи OMIM об Алкаптонурии
- Гомогентизат + 1,2-диоксигеназа в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
