Гидроксиметилглутарил-КоА-синтаза

N-терминал гидроксиметилглутарил-кофермента А-синтазы
3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-синтаза золотистого стафилококка
Идентификаторы
Символ	HMG_CoA_synt_N
Пфам	ПФ01154
Клан ПФАМ	CL0046
ИнтерПро	IPR013528
ПРОСИТ	PDOC00942
Доступные структуры белков: Пфам   структуры / ECOD   ПДБ RCSB PDB; PDBe; PDBj PDBsum резюме структуры

Гидроксиметилглутарил-кофермент А-синтаза С-терминал
3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-синтаза золотистого стафилококка
Идентификаторы
Символ	HMG_CoA_synt_C
Пфам	ПФ08540
Клан ПФАМ	CL0046
ИнтерПро	IPR013746
ПРОСИТ	PDOC00942
Доступные структуры белков: Пфам   структуры / ECOD   ПДБ RCSB PDB; PDBe; PDBj PDBsum резюме структуры

В биохимии гидроксиметилглутарил-КоА-синтаза или ГМГ-КоА-синтаза EC 2.3.3.10 представляет собой фермент, катализирующий реакцию, в которой ацетил-КоА конденсируется с ацетоацетил-КоА с образованием 3 - гидрокси-3 - метилглутарил - КоА (ГМГ-КоА). Эта реакция представляет собой второй этап в мевалонат -зависимом пути биосинтеза изопреноидов . ГМГ-КоА является промежуточным звеном как в синтезе холестерина, так и в кетогенезе . Эта реакция чрезмерно активируется у пациентов с сахарным диабетом 1 типа, если ее не лечить, из-за длительного дефицита инсулина и истощения субстратов для глюконеогенеза и цикла трикарбоновых кислот , в частности оксалоацетата . Это приводит к шунтированию избытка ацетил-КоА в путь синтеза кетонов через ГМГ-КоА, что приводит к развитию диабетического кетоацидоза .

ацетил-КоА + H ₂ O + ацетоацетил-КоА ( S )-3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА + КоА${\displaystyle \rightleftharpoons}$

Тремя субстратами этого фермента являются ацетил-КоА , H2O и ацетоацетил -КоА , тогда как его двумя продуктами являются ( S )-3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА _и КоА .

У человека этот белок кодируется геном HMGCS1 на 5-й хромосоме.

Этот фермент принадлежит к семейству трансфераз , а именно ацилтрансфераз , которые при переносе преобразуют ацильные группы в алкильные.

Систематическое название этого класса ферментов — ацетил-КоА:ацетоацетил-КоА-С-ацетилтрансфераза (тиоэфиргидролизующая, карбоксиметилобразующая) . Другие общеупотребительные названия включают ( S )-3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА ацетоацетил-КоА-лиазу , (КоА-ацетилирование) , 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА синтетазу , 3-гидрокси-3-метилглутарил-кофермент А синтетазу , 3-гидрокси-3-метилглутарил-кофермент А синтетазу , 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА синтетазу , 3-гидрокси-3-метилглутарил-кофермент А синтетазу , бета-гидрокси-бета-метилглутарил-КоА синтетазу , ГМГ-КоА синтетазу , ацетоацетил-кофермент А трансацетазу , гидроксиметилглутарил-кофермент А синтетазу и гидроксиметилглутарил-кофермент А-конденсирующий фермент .

Синтаза HMG-CoA содержит важный каталитический остаток цистеина , который действует как нуклеофил на первом этапе реакции: ацетилирование фермента ацетил -CoA (его первый субстрат ) с образованием тиоэфира ацетилфермента , высвобождающего восстановленный кофермент А. Последующая нуклеофильная атака на ацетоацетил-CoA (его второй субстрат) приводит к образованию HMG-CoA . ^[1]

Этот фермент участвует в трех метаболических путях : синтезе и распаде кетоновых тел , распаде валина, лейцина и изолейцина и метаболизме бутаноата .

Синтаза HMG-CoA встречается у эукариот , архей и некоторых бактерий . ^[2]

У позвоночных существуют два различных изофермента фермента ( цитозольный и митохондриальный ); у людей цитозольная форма имеет только 60,6% аминокислотной идентичности с митохондриальной формой фермента. HMG-CoA также обнаружен у других эукариот, таких как насекомые , растения и грибы . ^[3]

Цитозольная форма является отправной точкой мевалонатного пути, который приводит к образованию холестерина и других стериновых и изопреноидных соединений.

Митохондриальная форма отвечает за биосинтез кетоновых тел . Ген митохондриальной формы фермента имеет три элемента регуляции стерола в 5'-фланкирующей области. ^[4] Эти элементы отвечают за снижение транскрипции сообщения , ответственного за синтез фермента, когда у животных высокий уровень холестерина в пище : то же самое наблюдается для 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА и рецептора липопротеинов низкой плотности .

У бактерий предшественники изопреноидов обычно синтезируются по альтернативному, немевалонатному пути, однако ряд грамположительных патогенов используют мевалонатный путь с участием HMG-CoA-синтазы, который параллелен тому, который обнаружен у эукариот . ^{[5] [6]}

По состоянию на конец 2007 года для этого класса ферментов были определены 4 структуры с кодами доступа PDB 1XPK, 1XPL, 1XPM и 2P8U.

• HMG-CoA+синтаза в рубриках медицинских предметов Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)

• RUDNEY H (1957). «Биосинтез бета-гидрокси-бета-метилглутаровой кислоты». J. Biol. Chem . 227 (1): 363–77. doi : 10.1016/S0021-9258(18)70822-3 . PMID  13449080.