Гликогенин
| гликогенин глюкозилтрансфераза | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Структура гликогенина (кролика). [1] | |||||||||
| Идентификаторы | |||||||||
| Номер ЕС | 2.4.1.186 | ||||||||
| Номер CAS | 117590-73-5 | ||||||||
| Базы данных | |||||||||
| ИнтЭнз | IntEnz вид | ||||||||
| БРЕНДА | запись BRENDA | ||||||||
| ExPASy | NiceZyme вид | ||||||||
| КЕГГ | запись KEGG | ||||||||
| МетаЦик | метаболический путь | ||||||||
| ПРИАМ | профиль | ||||||||
| Структуры PDB | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| |||||||||
Гликогенин — это фермент, участвующий в превращении глюкозы в гликоген . Он действует как праймер , полимеризуя первые несколько молекул глюкозы, после чего в дело вступают другие ферменты. Он представляет собой гомодимер из 37- кДа субъединиц и классифицируется как гликозилтрансфераза .
Он катализирует химические реакции :
- УДФ-альфа-D-глюкоза + гликогенин ⇌ УДФ + альфа-D-глюкозилгликогенин
- UDP-альфа-D-глюкоза + a глюкозил-гликогенин ⇌ (1,4-альфа-D-глюкозил)n-глюкозил глюкогенин + UDP + H+
Таким образом, двумя субстратами этого фермента являются УДФ-альфа-D-глюкоза и гликогенин , тогда как его двумя продуктами являются УДФ и альфа-D-глюкозилгликогенин. [2] [3]
Номенклатура
Этот фермент принадлежит к семейству гликозилтрансфераз , а именно гексозилтрансфераз. Систематическое название этого класса ферментов — UDP-альфа-D-глюкоза:гликогенин альфа-D-глюкозилтрансфераза . Другие общеупотребительные названия включают:
- гликогенин,
- прайминг глюкозилтрансферазы и
- УДФ-глюкоза:гликогенин глюкозилтрансфераза.
Можно также заметить, что название гликогенина намекает на его функцию, при этом префикс глико относится к углеводу, а суффикс генин происходит от латинского genesis, означающего новый, источник или начало. Это намекает на роль гликогенина, который просто начинает синтез гликогена до того, как гликогенсинтаза возьмет верх.
Открытие
Гликогенин был открыт в 1984 году доктором Уильямом Дж. Уиланом , членом Лондонского королевского общества и бывшим профессором биохимии в Университете Майами . [4]
Функция
Основной фермент, участвующий в полимеризации гликогена , гликогенсинтаза в печени и в синтезе гликогена в мышцах, инициируется UDP-глюкозой, может добавляться только к существующей цепи из не менее 3 остатков глюкозы . Гликогенин действует как праймер , к которому могут быть добавлены дополнительные мономеры глюкозы . Он достигает этого, катализируя добавление глюкозы к себе ( автокатализ ) путем первого связывания глюкозы из UDP-глюкозы с гидроксильной группой Tyr-194. Еще семь глюкоз могут быть добавлены, каждый из которых получен из UDP-глюкозы, с помощью глюкозилтрансферазной активности гликогенина. После добавления достаточного количества остатков гликогенсинтаза берет на себя удлинение цепи. Гликогенин остается ковалентно присоединенным к восстанавливающему концу молекулы гликогена .
Накапливаются доказательства того, что праймирующий белок может быть фундаментальным свойством синтеза полисахаридов в целом; молекулярные детали биогенеза гликогена млекопитающих могут служить полезной моделью для других систем.
Гликогенин способен использовать и два других пиримидиновых нуклеотида, а именно ЦДФ-глюкозу и ТДФ-глюкозу , в дополнение к своему родному субстрату, УДФ-глюкозе. [5]
Структура
Изоферменты
У людей существует две изоформы гликогенина — гликогенин-1, кодируемый GYG1 и экспрессируемый в мышцах; и гликогенин-2, кодируемый GYG2 и экспрессируемый в печени и сердечной мышце, но не в скелетных мышцах. У пациентов были обнаружены дефектные GYG1, что приводит к неспособности мышечных клеток запасать гликоген, и, как следствие, к слабости и сердечным заболеваниям. [7]
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ссылки
- ^ PDB : 1LL3 ; Gibbons BJ, Roach PJ, Hurley TD (май 2002). "Кристаллическая структура автокаталитического инициатора биосинтеза гликогена, гликогенина". J. Mol. Biol . 319 (2): 463–77 . doi :10.1016/S0022-2836(02)00305-4. PMID 12051921.
- ^ Баренго Р., Крисман Ч.Р. (май 1978 г.). «Инициация биосинтеза гликогена в Escherichia coli. Исследование свойств участвующих ферментов». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Общие предметы . 540 (2): 190–6 . doi :10.1016/0304-4165(78)90131-9. ПМИД 418819.
- ^ Butler NA, Lee EY , Whelan WJ (май 1977). «Связанный с белком гликогеновый компонент печени крысы». Carbohydrate Research . 55 : 73–82 . doi :10.1016/s0008-6215(00)84444-4. PMID 861979.
- ^ Whelan WJ (сентябрь 1998 г.). «Гордость и предубеждение: открытие праймера для синтеза гликогена». Protein Sci . 7 (9): 2038– 41. doi :10.1002/pro.5560070921. PMC 2144155. PMID 9761486 .
- ^ Алонсо, Мириам Д.; Лагздиньш, Эрик Дж.; Ломако, Джозеф; Ломако, Веслава М.; Уилан, Уильям Дж. (1995-02-13). «Новые и специфические нуклеозиддифосфатглюкозные субстраты для гликогенина». FEBS Letters . 359 ( 2–3 ): 110–112 . Bibcode : 1995FEBSL.359..110A. doi : 10.1016/0014-5793(95)00018-5. ISSN 0014-5793. PMID 7867779.
- ^ Кэтч, Виктор Л.; МакАрдл, Уильям Д.; Кэтч, Фрэнк И. (2007). Физиология упражнений: энергия, питание и работоспособность человека . Филадельфия: Lippincott Williams and Wilkins. стр. 12. ISBN 978-0-7817-4990-9.
- ^ Moslemi AR, Lindberg C, Nilsson J, Tajsharghi H, Andersson B, Oldfors A (апрель 2010 г.). «Дефицит гликогенина-1 и инактивированное примирование синтеза гликогена». N. Engl. J. Med . 362 (13): 1203– 10. doi : 10.1056/NEJMoa0900661 . PMID 20357282.
Дальнейшее чтение
- Крисман CR, Баренго R (1975). «Предшественник биосинтеза гликогена: альфа-1,4-глюкан-протеин». Eur. J. Biochem . 52 (1): 117– 23. doi : 10.1111/j.1432-1033.1975.tb03979.x . PMID 809265.
- Pitcher J, Smythe C, Campbell DG, Cohen P (1987). «Идентификация субъединицы 38-кДа гликогенсинтазы скелетных мышц кролика как гликогенина». Eur. J. Biochem . 169 (3): 497– 502. doi : 10.1111/j.1432-1033.1987.tb13637.x . PMID 3121316.
- Pitcher J, Smythe C, Cohen P (1988). «Гликогенин — это инициирующая глюкозилтрансфераза, необходимая для инициации биогенеза гликогена в скелетных мышцах кролика». Eur. J. Biochem . 176 (2): 391– 5. doi : 10.1111/j.1432-1033.1988.tb14294.x . PMID 2970965.
- Берман, М.К. и Опи, Л.А. (ред.), Мембраны и мышцы, ICSU Press/IRL Press, Оксфорд, 1985, стр. 65-84.
- Rodriguez IR, Whelan WJ (1985). «Новая гликозил-аминокислотная связь: гликоген из мышц кролика ковалентно связан с белком через тирозин». Biochem. Biophys. Res. Commun . 132 (2): 829– 36. doi :10.1016/0006-291X(85)91206-9. PMID 4062948.
- Lomako J, Lomako WM, Whelan WJ (1988). «Самоглюкозилирующийся белок является праймером для биосинтеза гликогена в мышцах кролика». FASEB J . 2 (15): 3097– 103. doi : 10.1096/fasebj.2.15.2973423 . PMID 2973423. S2CID 24083688.
- Alonso MD, Lomako J, Lomako WM, Whelan WJ (1995). «Каталитическая активность гликогенина, дополнительная к автокаталитическому самоглюкозилированию». J. Biol. Chem . 270 (25): 15315– 9. doi : 10.1074/jbc.270.25.15315 . PMID 7797519.
- Alonso MD, Lomako J, Lomako WM, Whelan WJ (1995). «Новый взгляд на биогенез гликогена». FASEB J . 9 (12): 1126– 37. doi : 10.1096/fasebj.9.12.7672505 . PMID 7672505. S2CID 40281321.
- Mu J, Roach PJ (1998). "Характеристика человеческого гликогенина-2, самоглюкозилирующегося инициатора метаболизма гликогена в печени". J. Biol. Chem . 273 (52): 34850– 6. doi : 10.1074/jbc.273.52.34850 . PMID 9857012.
Внешние ссылки
- гликогенин в рубриках медицинских предметов Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)
- molbio.med.miami.edu
