glutatyon sentetaz - Glutathione synthetase
| glutatyon sentetaz | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Mayada glutatyon sentetazın yapısı . 1M0W'den üretilmiştir.
| |||||||
| tanımlayıcılar | |||||||
| Sembol | GSS | ||||||
| NCBI geni | 2937 | ||||||
| HGNC | 4624 | ||||||
| OMIM | 601002 | ||||||
| Referans Sırası | NM_000178 | ||||||
| UniProt | P48637 | ||||||
| Diğer veri | |||||||
| EC numarası | 6.3.2.3 | ||||||
| yer | Chr. 20 q11.2 | ||||||
| |||||||
| ökaryotik glutatyon sentaz | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 İnsan glutatyon sentetaz
| |||||||||
| tanımlayıcılar | |||||||||
| Sembol | GSH_sentaz | ||||||||
| Pfam | PF03199 | ||||||||
| Pfam klanı | CL0483 | ||||||||
| InterPro | IPR004887 | ||||||||
| SCOP2 | 2hgs / KAPSAM / SUPFAM | ||||||||
| |||||||||
| glutatyon sentaz | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 glutatyon sentetaz dimer, İnsan
| |||||||||
| tanımlayıcılar | |||||||||
| AB numarası | 6.3.2.3 | ||||||||
| CAS Numarası. | 9023-62-5 | ||||||||
| veritabanları | |||||||||
| IntEnz | IntEnz görünümü | ||||||||
| BRENDA | BRENDA girişi | ||||||||
| ExPASy | NiceZyme görünümü | ||||||||
| fıçı | Fıçı girişi | ||||||||
| MetaCyc | metabolik yol | ||||||||
| PRİAM | profil | ||||||||
| PDB yapıları | RCSB PDB PDBe PDB toplamı | ||||||||
| Gen ontolojisi | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
| Ökaryotik glutatyon sentaz, ATP bağlama alanı | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
İnsan glutatyon sentetaz
| |||||||||
| tanımlayıcılar | |||||||||
| Sembol | GSH_synth_ATP | ||||||||
| Pfam | PF03917 | ||||||||
| InterPro | IPR005615 | ||||||||
| SCOP2 | 1m0t / KAPSAM / SUPFAM | ||||||||
| |||||||||
| Prokaryotik glutatyon sentetaz, N-terminal alanı | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Ph 7.5'te escherichia coli glutatyon sentetazın yapısı
| |||||||||
| tanımlayıcılar | |||||||||
| Sembol | GSH-S_N | ||||||||
| Pfam | PF02951 | ||||||||
| InterPro | IPR004215 | ||||||||
| SCOP2 | 1glv / KAPSAM / SUPFAM | ||||||||
| |||||||||
| Prokaryotik glutatyon sentetaz, ATP kavrama alanı | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Ph 7.5'te escherichia coli glutatyon sentetazın yapısı
| |||||||||
| tanımlayıcılar | |||||||||
| Sembol | GSH-S_ATP | ||||||||
| Pfam | PF02955 | ||||||||
| Pfam klanı | CL0179 | ||||||||
| InterPro | IPR004218 | ||||||||
| SCOP2 | 1glv / KAPSAM / SUPFAM | ||||||||
| |||||||||
Glutatyon sentetaz ( GSS ) (EC 6.3.2.3), glutatyon (GSH) biyosentez yolundaki ikinci enzimdir . Glutatyon oluşturmak için gama-glutamilsistein ve glisinin yoğunlaşmasını katalize eder . Glutatyon sentetaz da güçlü bir antioksidandır. Bakteriler, mayalar, memeliler ve bitkiler dahil olmak üzere birçok türde bulunur.
İnsanlarda, GSS'deki kusurlar otozomal resesif bir şekilde kalıtılır ve şiddetli metabolik asidoz , 5-oksoprolinüri , artan hemoliz oranı ve merkezi sinir sisteminin kusurlu işlevinin nedenidir . GSS'deki eksiklikler hem bitkilerde hem de insanlarda bir dizi zararlı semptoma neden olabilir.
Gelen ökaryotlar , bu bir homodimerik enzimi. Substrat bağlama alanı, üç katmanlı bir alfa / beta /alfa yapısına sahiptir . Bu enzim kullandığı ve sonra uygun bir gerçekleştirmek için bir ara acylphosphate stabilize nükleofilik saldırı arasında glisin .
Yapı
İnsan ve maya glutatyon sentetazlar olarak homodimerleri iki özdeş oluşur, yani alt birimlerin kendi başına kovalent olmayan bir şekilde birbirlerine bağlanmış. Öte yandan, E. coli glutatyon sentetaz bir homotetramerdir . Bununla birlikte, bir ATP-kavrama katı içeren 21 enzimden oluşan ATP-kavrama süper ailesinin bir parçasıdırlar . Her bir alt birim, alfa sarmalı ve beta levha hidrojen bağı etkileşimleri yoluyla birbirleriyle etkileşime girer ve iki alan içerir. Bir alan ATP kavrama mekanizmasını kolaylaştırır ve diğeri y-glutamilsistein için katalitik aktif bölgedir . ATP-kavramak kat üst aile ATP kavramak içinde muhafaza edilir ve bunların arasında ATP molekülü tutunmak iki alfa sarmalları ve beta ile tanımlandığını göstermektedir. Aktif siteyi içeren alan, ilginç özgünlük özellikleri sergiler. y-glutamilsistein sentetazın aksine, glutatyon sentetaz, çok çeşitli glutamil ile modifiye edilmiş y-glutamilsistein analoglarını kabul eder, ancak y-glutamilsisteinin sistein ile modifiye edilmiş analogları için çok daha spesifiktir. Kristal yapılar, GSH, ADP, iki magnezyum iyonu ve bir sülfat iyonuna bağlı glutatyon sentetaz göstermiştir . İki magnezyum iyonu, açilfosfat ara ürününü stabilize etme, ATP'nin bağlanmasını kolaylaştırma ve ATP'den fosfat grubunun çıkarılmasını aktive etme işlevi görür. Sülfat iyonu, aktif bölge içinde açilfosfat ara ürünü oluştuğunda inorganik fosfatın yerini alır.
2007'nin sonlarından itibaren, bu enzim sınıfı için PDB erişim kodları 1GLV , 1GSA , 1GSH , 1M0T , 1M0W , 2GLT ve 2HGS ile 7 yapı çözülmüştür .
mekanizma
Glutatyon sentaz kimyasal reaksiyonu katalize eder
- ATP + gama-L-glutamil-L-sistein + glisin ADP + fosfat + glutatyon
3 alt-tabakalar , bu enzimin olan ATP , gama-L-glutamil-L-sistein , ve glisin onun 3 ise, ürün olarak ADP , fosfat ve glutation .
Bu enzim, ligaz ailesine , özellikle asit-D-amino asit ligazları (peptid sentazları) olarak karbon-azot bağları oluşturanlara aittir. Sistematik isim , bu enzim sınıfının bir gama-L-glutamil-L-sistein: glisin ligaz (ADP-oluşturucu) . Yaygın olarak kullanılan diğer isimler arasında glutatyon sentetaz ve GSH sentetaz bulunur . Bu enzim glutamat metabolizmasına ve glutatyon metabolizmasına katılır . En az bir bileşik olan Fosfinatın bu enzimi inhibe ettiği bilinmektedir .
Sentetazlar için biyosentetik mekanizmalar , nükleosit trifosfatlardan gelen enerjiyi kullanırken , sentazlar kullanmaz. Glutatyon sentetaz, ATP tarafından üretilen enerjiyi kullandığı için bu kurala sadık kalır. Başlangıçta, y-glutamilsistein üzerindeki karboksilat grubu, bir asil fosfat ara ürünü oluşturmak için ATP'nin inorganik bir fosfat grubunun transferi ile bir asil fosfata dönüştürülür . Daha sonra glisinin amino grubu, fosfat grubunu değiştirerek ve GSH oluşturarak bir nükleofilik saldırıya katılır. Nihai GSH ürün yapılır sonra tarafından kullanılabilir glutation peroksidaz nötralize etmek için reaktif oksijen türlerinin , örneğin H gibi (ROS) 2 O 2 veya Glutatiyon S-transferazlar detoksifikasyonunda ksenobiyotiklerin .
İşlev
Glutatyon sentetaz, çoklu organizmalarda çeşitli biyolojik işlevler için önemlidir. İn Arabidopsis thaliana , glutatyon sentetaz düşük seviyelerde gibi stres yükselmiştir açığı sonuçlanmıştır ağır metaller , toksik organik kimyasallar ve oksidatif strese . Bir varlığı tiol fonksiyonel grubu ürün GSH etkili olarak işlev sağlar oksitleyici ve indirgeyici madde çeşitli biyolojik senaryolarda. Tiyoller, bir çift elektronu kolayca kabul edebilir ve disülfidlere oksitlenebilir ve disülfidler , tiyolleri yeniden oluşturmak için kolayca indirgenebilir . Ek olarak, sisteinlerin tiyol yan zinciri, güçlü nükleofiller olarak işlev görür ve aksi takdirde hücreye zarar verebilecek oksidanlar ve elektrofilik türlerle reaksiyona girer. Belirli metallerle etkileşimler ayrıca tiyolat ara ürünlerini de stabilize eder.
İnsanlarda glutatyon sentetaz benzer şekilde işlev görür. Ürünü GSH, homeostaz ve hücresel bakım ile ilgili hücresel yollara katılır. Örneğin, glutatyon peroksidazlar , serbest radikalleri ve hidrojen peroksit gibi reaktif oksijen türlerini azaltarak GSH'nin glutatyon disülfide (GSSG) oksidasyonunu katalize eder . Glutatyon S-transferaz , çeşitli metabolitleri, ksenobiyotikleri ve elektrofilleri atılmak üzere merkaptüratlara temizlemek için GSH kullanır . Antioksidan rolü nedeniyle GSS, çoğunlukla karaciğer hücrelerinin sitoplazmasında GSH üretir ve detoksifikasyonun gerçekleştiği mitokondriye aktarılır. GSH, istilacı patojenlere karşı güçlü savunma mekanizmaları oluşturmak için bağışıklık sisteminin aktivasyonu için de gereklidir. GSH, influenza virüsünün neden olduğu enfeksiyonu önleme yeteneğine sahiptir.
Klinik önemi
GSS geninde mutasyon olan hastalarda , otozomal resesif bir hastalık olan glutatyon sentetaz (GSS) eksikliği gelişir . Hastalar, mutasyonların şiddetine bağlı olarak çok çeşitli semptomlar geliştirir. Mutasyonlar enzimin stabilitesini etkilediğinden, hafif derecede etkilenen hastalarda kompanse hemolitik anemi görülür. Orta derecede ve ciddi şekilde etkilenen bireyler, işlevsiz katalitik bölgelere sahip enzimlere sahiptir ve bu da detoksifikasyon reaksiyonlarına katılmasını engeller. Fizyolojik semptomlar arasında metabolik asidoz , nörolojik kusurlar ve patojenik enfeksiyonlara karşı artan duyarlılık yer alır.
Glutatyon sentetaz eksikliği olan bireylerin tedavisi genellikle hafif ila şiddetli semptom ve durumları ele alan terapötik tedavileri içerir. Metabolik asidozun tedavisi için , ciddi şekilde etkilenen hastalara E vitamini ve C vitamini gibi büyük miktarlarda bikarbonat ve antioksidanlar verilir . Hafif vakalarda askorbat ve N- asetilsisteinin glutatyon seviyelerini ve eritrosit üretimini arttırdığı gösterilmiştir . Unutulmamalıdır ki glutatyon sentetaz eksikliği çok nadir olduğu için tam olarak anlaşılamamıştır. Hastalık aynı zamanda bir spektrumda ortaya çıkar, bu nedenle meydana gelen birkaç vaka arasında genelleme yapmak daha da zordur.
Ayrıca bakınız
Referanslar
- Hukuk MY, Halliwell B (1986). "(Spinacia oleracea) yapraklarından glutatyon sentetazın saflaştırılması ve özellikleri". Bitki Bilimi . 43 (3): 185–191. doi : 10.1016/0168-9452(86)90016-6 .
- Macnicol PK (1987). "Balagil fidelerinin homoglutatyon ve glutatyon sentetazları - kısmi saflaştırma ve substrat özgüllüğü". Bitki Bilimi . 53 (3): 229–235. doi : 10.1016/0168-9452(87)90159-2 .
Dış bağlantılar
- ABD Ulusal Tıp Kütüphanesi Tıbbi Konu Başlıklarında (MeSH) Glutatyon + Sentetaz
