Glisin parçalama sistemi - Glycine cleavage system
| Glisin parçalama H-proteini | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 glisin dekarboksilazın lipoamid içeren bir proteini olan h-proteininin iki formunun 2 angstrom ve 2.2 angstromunda rafine yapılar
| |||||||||
| tanımlayıcılar | |||||||||
| Sembol | GCV_H | ||||||||
| Pfam | PF01597 | ||||||||
| Pfam klanı | CL0105 | ||||||||
| InterPro | IPR002930 | ||||||||
| SCOP2 | 1htp / KAPSAM / SUPFAM | ||||||||
| |||||||||
| Glisin bölünme T-proteini, Aminometiltransferaz folat bağlama alanı | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 glisin bölünme sisteminin bir bileşeninin kristal yapısı: 1.5 çözünürlükte pyrococcus horikoshii ot3'ten t-proteini
| |||||||||
| tanımlayıcılar | |||||||||
| Sembol | GCV_T | ||||||||
| Pfam | PF01571 | ||||||||
| Pfam klanı | CL0289 | ||||||||
| InterPro | IPR006222 | ||||||||
| SCOP2 | 1pj5 / KAPSAM / SUPFAM | ||||||||
| |||||||||
| Glisin bölünmesi T-proteini C-terminali varil alanı | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 glisin bölünme sisteminin t-proteininin kristal yapısı
| |||||||||
| tanımlayıcılar | |||||||||
| Sembol | GCV_T_C | ||||||||
| Pfam | PF08669 | ||||||||
| InterPro | IPR013977 | ||||||||
| SCOP2 | 1pj5 / KAPSAM / SUPFAM | ||||||||
| |||||||||
Glisin yarık sistemi ( GCS gibi) da bilinmektedir glisin kompleksi dekarboksilaz veya GDC . Sistem, amino asit glisinin yüksek konsantrasyonlarına yanıt olarak tetiklenen bir dizi enzimdir . Aynı enzim grubu, glisin oluşturmak için ters yönde çalıştığında bazen glisin sentaz olarak adlandırılır. Glisin bölünme sistemi dört proteinden oluşur: T-proteini, P-proteini, L-proteini ve H-proteini. Kararlı bir kompleks oluşturmazlar, bu yüzden ona "kompleks" yerine "sistem" demek daha uygundur. H-proteini, diğer üç protein ile etkileşimden sorumludur ve glisin dekarboksilasyonundaki bazı ara ürünler için bir mekik görevi görür. Hem hayvanlarda hem de bitkilerde glisin bölünme sistemi, mitokondrinin iç zarına gevşek bir şekilde bağlıdır. Bu enzimatik sistemdeki mutasyonlar, glisin ensefalopatisi ile bağlantılıdır .
Bileşenler
| İsim | EC numarası | İşlev |
|---|---|---|
| T-proteini (GCST veya AMT ) | AT 2.1.2.10 | aminometiltransferaz |
| P-proteini ( GLDC ) | AT 1.4.4.2 | glisin dehidrojenaz (dekarboksilasyon) veya sadece glisin dehidrojenaz . |
| L-proteini (GCSL veya DLD ) | AT 1.8.1.4 | birçok isimle bilinir, ancak en yaygın olarak dihidrolipoil dehidrojenaz |
| H-proteini ( GCSH ) | lipoik asit ile modifiye edilir ve indirgeyici metilaminasyon (P-proteini tarafından katalize edilir), metilamin transferi (T-proteini tarafından katalize edilir) ve elektron transferi (L-proteini tarafından katalize edilir) döngüsündeki diğer tüm bileşenlerle etkileşime girer. |
İşlev
Bitkilerde, hayvanlarda ve bakterilerde glisin bölünme sistemi aşağıdaki tersinir reaksiyonu katalize eder:
- Glisin + H 4 folat + NAD + ↔ 5,10-metilen-H 4 folat + CO 2 + NH 3 + NADH + H +
Enzimatik reaksiyonda, H-proteini , glisinin dekarboksilasyonunu katalize eden P-proteinini aktive eder ve ara molekülü, T-proteinine gönderilmek üzere H-proteinine bağlar. H-proteini, tetrahidrofolat kullanan ve amonyak ve 5,10-metilentetrahidrofolat veren T-proteini ile bir kompleks oluşturur . T-proteini ile etkileşimden sonra, H-proteini, lipoat grubunda tamamen indirgenmiş iki tiyol grubuyla kalır . Glisin protein sistemi, NAD +' ı NADH ve H +' ya indirgeyen L-proteini ile etkileşim yoluyla aktif bölgedeki disülfid bağını yeniden oluşturmak için H-proteini oksitlendiğinde yenilenir .
Serin hidroksimetiltransferaz ile birleştiğinde , glisin bölünme sistemi genel reaksiyonu şöyle olur:
- 2 glisin + NAD + + H 2 O → serin + CO 2 + NH 3 + NADH + H +
İnsanlarda ve çoğu omurgalıda, glisin bölünme sistemi, en belirgin glisin ve serin katabolizma yolunun bir parçasıdır. Bu oluşum için büyük ölçüde bağlı olduğunu 5,10-metilentetrahidrofolat birkaç Cı biri, 1 biyosentezine donör. Bu durumda glisinin katabolizmasından türetilen metil grubu, pürinler ve metionin gibi diğer anahtar moleküllere transfer edilebilir .
Bu reaksiyon, ve uzatma glisin yarık sistemi tarafından için gerekli olan fotorespirasyon C 3 bitki. Glisin bölünme sistemi, Calvin döngüsünün istenmeyen bir yan ürününden oluşturulan glisini alır ve onu döngüye yeniden girebilen serine dönüştürür . Glisin bölünme sistemi tarafından üretilen amonyak, Glutamin sentetaz - Glutamin oksoglutarat aminotransferaz döngüsü tarafından asimile edilir, ancak hücreye bir ATP ve bir NADPH'ye mal olur . Ters bir CO olmasıdır 2 her iki O için üretilir 2 bir başka enerji tüketen döngüsünün bir değer üretmek yanlışlıkla hücre tarafından alınır. Bu reaksiyonlarda yer alan proteinler birlikte mitokondride bulunan ıspanak ve bezelye yapraklarındaki proteinlerin yaklaşık yarısını oluşturur . Glisin bölünme sistemi, bitkilerin yapraklarında sürekli olarak bulunur, ancak ışığa maruz kalana kadar küçük miktarlarda bulunur. Pik fotosentez sırasında, glisin bölünme sisteminin konsantrasyonu on kat artar.
Anaerobik bakteri Clostridium acidiurici'de glisin bölünme sistemi çoğunlukla glisin sentezi yönünde çalışır. Bölünme sistemi yoluyla glisin sentezi, genel reaksiyonun tersine çevrilebilirliği nedeniyle mümkün olsa da, hayvanlarda kolayca görülmez.
Klinik önemi
Ketotik olmayan hiperglisinemi (NKH) olarak da bilinen glisin ensefalopatisi , vücut sıvılarında glisin düzeylerinin artmasına neden olan glisin bölünme sisteminin işlevinin azalmasından kaynaklanan glisin bölünme sisteminin birincil bir bozukluğudur. Hastalık ilk olarak 1969'da klinik olarak glisin bölünme sistemiyle bağlantılıydı. İlk çalışmalar kan, idrar ve beyin omurilik sıvısında yüksek seviyelerde glisin gösterdi. Kullanarak ilk araştırmalar C-etiketleme göstermiştir CO seviyelerinin azalmasına 2 eksiklikleri parçalanma reaksiyonunu glisin, doğrudan işaret, karaciğer ve serin üretimi. Daha ileri araştırmalar, P-proteininin 5' bölgesindeki delesyonların ve mutasyonların, ketotik olmayan hiperglisineminin başlıca genetik nedenleri olduğunu göstermiştir. . Daha nadir durumlarda, 42. pozisyonda histidinin arginine mutasyona uğramasına neden olan T-proteininin genetik kodundaki bir yanlış anlamlı mutasyonun da nonketotik hiperjisinemi ile sonuçlandığı bulunmuştur. Bu spesifik mutasyon, T-proteininin aktif bölgesini doğrudan etkileyerek glisin bölünme sisteminin veriminin düşmesine neden oldu.