Каротиноидная оксигеназа
| Белок мембраны пигментного эпителия сетчатки | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
[[Файл:PDB 2biw  Структура ретинальобразующей каротиноидной оксигеназы. [1] | |||||||||
| Идентификаторы | |||||||||
| Символ | РПЭ65 | ||||||||
| Пфам | ПФ03055 | ||||||||
| ИнтерПро | IPR004294 | ||||||||
| СКОП2 | 2biw / SCOPe / SUPFAM | ||||||||
| суперсемейство OPM | 103 | ||||||||
| белок ОПМ | 2бив | ||||||||
| |||||||||
Каротиноидные оксигеназы — это семейство ферментов , участвующих в расщеплении каротиноидов для получения, например, ретинола , широко известного как витамин А. Это семейство включает фермент , известный как RPE65 , который в большом количестве экспрессируется в ретинальном пигментном эпителии , где он катализирует образование 11-цис-ретинола из полностью транс-ретиниловых эфиров.
Каротиноиды, такие как бета-каротин , ликопен , лютеин и бета-криптоксантин, вырабатываются растениями и некоторыми бактериями, водорослями и грибами, где они функционируют как вспомогательные фотосинтетические пигменты и как поглотители кислородных радикалов для фотозащиты . Они также являются важными диетическими питательными веществами у животных. Каротиноидные оксигеназы расщепляют различные каротиноиды на ряд биологически важных продуктов, включая апокаротиноиды в растениях, которые функционируют как гормоны , пигменты, ароматизаторы, цветочные ароматы и защитные соединения, и ретиноиды у животных, которые функционируют как витамины , хромофоры для опсинов и сигнальных молекул. [3] Примеры каротиноидных оксигеназ включают:
- Бета-каротин 15,15'-монооксигеназа (BCO1; EC 1.14.99.36) животных, которая расщепляет бета-каротин симметрично по центральной двойной связи, образуя две молекулы ретиналя. [3]
- Бета-каротин-9',10'-диоксигеназа (BCO2) животных, которая расщепляет бета-каротин асимметрично на апо-10'-бета-каротиналь и бета-ионон, последний преобразуется в ретиноевую кислоту. Ликопен также расщепляется окислительно. [3]
- 9-цис-эпоксикаротиноид диоксигеназа из растений, которая расщепляет 9-цис ксантофиллы до ксантоксина , предшественника гормона абсцизовой кислоты . [4] Желтая кожа, которая является распространенным фенотипом у домашних кур, обусловлена накоплением каротиноидов в коже из-за отсутствия фермента бета-каротин диоксигеназы 2 (BCDO2). Ингибирование экспрессии гена BCO2 вызвано регуляторной мутацией. [5]
- Апокаротиноид-15,15'-оксигеназа из бактерий и цианобактерий, которая преобразует бета-апокаротеналы, а не бета-каротин в ретиналь. Этот белок имеет структуру бета-пропеллера с семью лопастями. [6]
- Белок пигментного эпителия сетчатки 65 кДа (RPE65) позвоночных, который важен для продукции 11-цис-ретиналя во время регенерации зрительного опсина.
Члены этого семейства используют активный центр железа (II), обычно удерживаемый четырьмя гистидинами.
Белки человека, содержащие этот домен
Ссылки
- ^ Kloer DP, Ruch S, Al-Babili S, Beyer P, Schulz GE (апрель 2005 г.). «Структура ретинально-образующей каротиноидной оксигеназы». Science . 308 (5719): 267– 9. Bibcode :2005Sci...308..267K. doi :10.1126/science.1108965. PMID 15821095. S2CID 6318853.
- ^ Kiser PD, Zhang J, Badiee M, Li Q, Shi W, Sui X и др. (июнь 2015 г.). «Каталитический механизм ретиноидной изомеразы, необходимой для зрения позвоночных». Nature Chemical Biology . 11 (6): 409– 15. doi :10.1038/nchembio.1799. PMC 4433804 . PMID 25894083.
- ^ abc Wyss A (январь 2004 г.). «Каротиноксигеназы: новое семейство ферментов расщепления двойной связи». Журнал питания . 134 (1): 246S – 250S . doi : 10.1093/jn/134.1.246S . PMID 14704328.
- ^ Tan BC, Joseph LM, Deng WT, Liu L, Li QB, Cline K, McCarty DR (июль 2003 г.). «Молекулярная характеристика семейства генов 9-цис эпоксикаротиноид диоксигеназы Arabidopsis». The Plant Journal . 35 (1): 44–56 . doi : 10.1046/j.1365-313X.2003.01786.x . PMID 12834401.
- ^ Eriksson J, Larson G, Gunnarsson U, Bed'hom B, Tixier-Boichard M, Strömstedt L и др. (февраль 2008 г.). Georges M (ред.). «Идентификация гена желтой кожи раскрывает гибридное происхождение домашней курицы». PLOS Genetics . 4 (2): e1000010. doi : 10.1371/journal.pgen.1000010 . PMC 2265484. PMID 18454198 .
- ^ Kloer DP, Ruch S, Al-Babili S, Beyer P, Schulz GE (апрель 2005 г.). «Структура ретинально-образующей каротиноидной оксигеназы». Science . 308 (5719): 267– 9. Bibcode :2005Sci...308..267K. doi :10.1126/science.1108965. PMID 15821095. S2CID 6318853.
Дальнейшее чтение
- Nicoletti A, Wong DJ, Kawase K, Gibson LH, Yang-Feng TL, Richards JE, Thompson DA (апрель 1995 г.). «Молекулярная характеристика человеческого гена, кодирующего обильный белок 61 кДа, специфичный для пигментного эпителия сетчатки». Human Molecular Genetics . 4 (4): 641– 9. doi :10.1093/hmg/4.4.641. PMID 7633413.
