Serin C-palmitoiltransferaz - Serine C-palmitoyltransferase

serin palmitoiltransferaz
S. paucimobilis kaynaklı serin palmitoiltransferazın kristalografik yapısı . Kofaktör PLP merkezinde görülebilir.
tanımlayıcılar
Sembol	SPT1
PDB	2JG2
UniProt	Q93UV0
Diğer veri
EC numarası	2.3.1.50
Aramak Yapılar İsviçre modeli Etki Alanları InterPro

Gelen enzimoloji , bir serin Cı-palmitoil ( EC 2.3.1.50 ), bir bir enzim katalize eden kimyasal reaksiyon :

palmitoil-CoA + L-serin CoA + 3-dehidro-D-sphinganine + CO ₂${\displaystyle \sağsol zıpkınlar }$

Bu durumda, iki alt-tabakalar , bu enzimin olan palmitoil-CoA ve L-serin onun 3 ise, ürün olan CoA , 3-dehidro-D-sphinganine ve CO ₂ . Bu reaksiyon, diğer birçok sfingolipidin öncüsü olan sfingosinin biyosentezinde önemli bir adımdır .

Bu enzim sfingolipid metabolizmasına katılır. Bir kofaktör olan piridoksal fosfat kullanır .

isimlendirme

Bu enzim, transferaz ailesine , özellikle aminoasil grupları dışındaki asiltransferazları transfer eden gruplara aittir. Sistematik adı (dekarboksillenmesi; c) L-serin Cı-palmitoil: bu enzim sınıfının palmitoil-CoA. Ortak kullanımda olan diğer isimler şunlardır:

• serin palmitoiltransferaz,
• SPT, 3-oksosfinganin sentetaz ve
• asil-CoA:serin C-2 asiltransferaz dekarboksilasyon.

Yapı

Serin C-palmitoiltransferaz, amino asitlerin ve açil-CoA tiyoester substratlarının yoğunlaşmasını katalize eden PLP'ye bağlı enzimlerin AOS (a-oksoamin sentaz) ailesinin bir üyesidir . İnsan enzimi, ayrı genler tarafından kodlanan uzun zincirli baz 1 ve 2 (LCB1/2) olarak bilinen iki monomerik alt birimden oluşan bir heterodimerdir . LCB2'nin aktif bölgesi, LCB1'de bulunmayan, ancak katalize katılmayan ancak yine de enzimin sentezi ve stabilitesi için gerekli olan lizin ve diğer anahtar katalitik tortuları içerir .

2007'nin sonlarından itibaren, bu enzim sınıfı için PDB erişim kodları 2JG2 ve 2JGT ile iki yapı çözülmüştür .

PLP ile etkileşime giren serin C-palmitoiltransferazın anahtar aktif bölge kalıntıları. 2JG2'den oluşturuldu.

mekanizma

PLP (piridoksal 5'-fosfat) bağımlı serin Cı-palmitoil ilk enzimatik aşamayı gerçekleştiren de novo sfingolipid biyosentezi . Enzim bir katalize Claisen benzeri yoğunlaştırma L arasında serin ve bir asil-CoA'dan tioester (CoASH) alt-tabaka (tipik olarak Cı- ¹⁶ -palmitoil) ya da bir asil-ACP (asil taşıyıcı proteini) tioester alt-tabaka , 3-ketodihydrosphingosine oluşturulur. Başlangıçta PLP kofaktörü , enzimin holo-formunu veya dahili aldimini oluşturmak için bir Schiff bazı yoluyla aktif bölge lizine bağlanır . Amin ara maddesi dış aldimin oluşturan saldırıları ve Displacer PLP bağlanmış lisin ve ardından L-serin grubudur. Daha sonra, deprotonasyon oluşturan, serin Ca'sına meydana quinonoid ara saldırılara içeri giren tioester alt-tabaka. Dekarboksilasyon ve lizin saldırısının ardından 3-keto-dihidrosfingosin ürünü salınır ve katalitik olarak aktif PLP yeniden oluşturulur. Bu yoğunlaşma reaksiyonu, organizmada sonraki tüm ara sfingolipidlerde ve kompleks sfingolipidlerde bulunan sfingoid bazı veya uzun zincirli bazı oluşturur.

izoformlar

Farklı türler arasında çeşitli farklı serin C-palmitoiltransferaz izoformları bulunur. Enzimin heterodimerik ve zara bağlı olduğu ökaryotlardan farklı olarak , bakteriyel enzimler homodimer ve sitoplazmiktir . Gram-negatif bakteri S. paucimobilis'te bulunan enzimin izoformu üzerine yapılan çalışmalar, enzimin yapısını açıklayan ilk kişilerdi ve PLP kofaktörünün Lys ²⁶⁵ ve His ¹⁵⁹ dahil olmak üzere birçok aktif bölge kalıntısı tarafından yerinde tutulduğunu ortaya çıkardı . Spesifik olarak, S. paucimobilis izoformu , PLP-L-serin harici aldimin ara ürününün karboksi kısmını stabilize etmede anahtar rol oynayan bir aktif bölge arginin tortusuna (Arg ³⁷⁸ ) sahiptir . Enzim homologlarındaki (Arg ³⁷⁰ , Arg ³⁹⁰ ) benzer arginin kalıntıları benzer roller oynar. Sphingobacterium multivorum'da olduğu gibi diğer homologlar, arginin yerine su yoluyla serin ve metionin kalıntılarına bağlanan karboksi parçasına sahiptir . S. multivorum ve B. stolpii'de olduğu gibi belirli enzim homologlarının, iç hücre zarı ile ilişkili olduğu ve dolayısıyla ökaryotik enzimlere benzediği bulunmuştur. B. stolpii homologu ayrıca maya ve memeli homologları tarafından paylaşılan bir özellik olan palmitoil-CoA tarafından substrat inhibisyonuna da sahiptir .

Klinik önemi

HSAN1 (kalıtsal duyusal ve otonomik nöropati tip 1), ökaryotik serin C-palmitoiltransferaz enziminin iki heterodimerik alt birimini kodlayan genler olan SPTLC1 veya SPTLC2'den herhangi birinde mutasyonların neden olduğu genetik bir bozukluktur . Bu mutasyonların, özellikle enzimin L-alanini palmitoil-CoA substratı ile yoğunlaştırma kabiliyetini artırarak aktif bölge özgüllüğünü değiştirdiği gösterilmiştir. Bu, HSAN1 hastalarında gözlenen alaninin palmitoil-CoA ile yoğunlaştırılmasıyla oluşturulan yüksek deoksisfingoid baz seviyeleri ile tutarlıdır.

Tür dağılımı

Serin C-palmitoiltransferaz, bakterilerden insanlara kadar çok sayıda türde eksprese edilir. Bakteriyel enzim suda çözünür bir homodimer iken ökaryotlarda enzim endoplazmik retikuluma demirlenmiş bir heterodimerdir . İnsanlar ve diğer memeliler üç ifade paralog alt birimleri SPTLC1 , SPTLC2 ve SPTLC3. Başlangıçta işlevsel insan enziminin bir SPTLC1 alt birimi ile SPTLC2 veya SPTLC3 olan ikinci bir alt birim arasında bir heterodimer olduğu öne sürülmüştür. Bununla birlikte, daha yeni veriler, enzimin daha büyük bir kompleks, muhtemelen üç alt birimin tümünü içeren bir oktamer olarak var olabileceğini düşündürmektedir.

Referanslar