Уропорфириноген III декарбоксилаза ( уропорфириноген декарбоксилаза , или UROD ) — это фермент ( EC 4.1.1.37), который у людей кодируется геном UROD . [ 5]
Функция
Декарбоксилаза уропорфириногена III представляет собой гомодимерный фермент ( PDB : 1URO ), который катализирует пятый этап биосинтеза гема , который соответствует удалению карбоксильных групп из четырех ацетатных боковых цепей уропорфириногена III с образованием копропорфириногена III :
При низких концентрациях субстрата реакция, как полагают, следует упорядоченному маршруту с последовательным удалением CO 2 из колец D, A, B и C, тогда как при более высоких уровнях субстрата/фермента, по-видимому, действует случайный маршрут. Фермент функционирует как димер в растворе, и оба фермента из человека и табака были кристаллизованы и растворены с хорошим разрешением.
Реакция, катализируемая UroD
UroD считается необычной декарбоксилазой, поскольку она осуществляет декарбоксилирование без вмешательства каких-либо кофакторов, в отличие от подавляющего большинства декарбоксилаз. Недавно было предложено, что ее механизм протекает через протонирование субстрата остатком аргинина . [7] Отчет 2008 года продемонстрировал, что некатализируемая скорость реакции UroD составляет 10−19 с − 1 , поэтому при pH 10 ускорение скорости UroD относительно некатализируемой скорости, т. е. каталитическая эффективность, является наибольшим для любого известного фермента, 6 x 1024 M − 1 . [8]
Предложенный механизм реакции декарбоксилазы уропорфириногена III
Ссылки
^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000126088 – Ensembl , май 2017 г.
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000028684 – Ensembl , май 2017 г.
^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ ab "Ген Энтреза: UROD уропорфириногендекарбоксилаза".
^ Šimčíková D, Heneberg P (декабрь 2019 г.). «Уточнение предсказаний эволюционной медицины на основе клинических данных о проявлениях менделевских заболеваний». Scientific Reports . 9 (1): 18577. Bibcode :2019NatSR...918577S. doi :10.1038/s41598-019-54976-4. PMC 6901466 . PMID 31819097.
^ Silva PJ, Ramos MJ (2005). "Исследование плотности-функции механизмов декарбоксилирования без кофактора, выполняемого декарбоксилазой уропорфириногена III". J Phys Chem B. 109 ( 38): 18195– 200. doi :10.1021/jp051792s. PMID 16853337.
^ Льюис CA, Вольфенден R (ноябрь 2008 г.). «Декарбоксилирование уропорфириногена как критерий каталитической эффективности ферментов». Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 105 (45): 17328– 33. Bibcode : 2008PNAS..10517328L. doi : 10.1073/pnas.0809838105 . PMC 2582308. PMID 18988736 .
Дальнейшее чтение
Старейшина Г.Х., Ли ГБ, Тови Дж.А. (1978). «Снижение активности уропорфириногендекарбоксилазы печени при спорадической поздней кожной порфирии». Н. англ. Дж. Мед . 299 (6): 274–8 . doi : 10.1056/NEJM197808102990603. ПМИД 661926.
de Verneuil H, Bourgeois F, de Rooij F и др. (1992). «Характеристика новой мутации (R292G) и делеции в локусе человеческой уропорфириногендекарбоксилазы у двух пациентов с гепатоэритропоэтической порфирией». Hum. Genet . 89 (5): 548– 52. doi : 10.1007/bf00219182. hdl : 1765/58484 . PMID 1634232. S2CID 31811381.
Romana M, Grandchamp B, Dubart A и др. (1991). «Идентификация новой мутации, ответственной за гепатоэритропоэтическую порфирию». Eur. J. Clin. Invest . 21 (2): 225– 9. doi :10.1111/j.1365-2362.1991.tb01814.x. PMID 1905636. S2CID 22358220.
Garey JR, Harrison LM, Franklin KF и др. (1990). «Уропорфириногендекарбоксилаза: мутация сайта сплайсинга вызывает делецию экзона 6 в нескольких семьях с поздней кожной порфирией». J. Clin. Invest . 86 (5): 1416– 22. doi :10.1172/JCI114856. PMC 296884. PMID 2243121 .
Garey JR, Hansen JL, Harrison LM и др. (1989). «Точечная мутация в кодирующей области уропорфириногендекарбоксилазы, связанная с семейной поздней кожной порфирией». Blood . 73 (4): 892– 5. doi : 10.1182/blood.V73.4.892.892 . PMID 2920211.
Romeo PH, Raich N, Dubart A, et al. (1986). «Молекулярное клонирование и нуклеотидная последовательность полной человеческой уропорфириногендекарбоксилазы кДНК». J. Biol. Chem . 261 (21): 9825– 31. doi : 10.1016/S0021-9258(18)67589-1 . PMID 3015909.
Дубарт А., Маттей М.Г., Райх Н. и др. (1986). «Отнесение человеческой уропорфириногендекарбоксилазы (URO-D) к полосе p34 хромосомы 1». Хм. Жене . 73 (3): 277–9 . doi : 10.1007/BF00401245. PMID 3460962. S2CID 34478515.
Romana M, Dubart A, Beaupain D и др. (1987). «Структура гена человеческой уропорфириногендекарбоксилазы». Nucleic Acids Res . 15 (18): 7343– 56. doi :10.1093/nar/15.18.7343. PMC 306252. PMID 3658695 .
de Verneuil H, Grandchamp B, Beaumont C и др. (1986). «Структурный мутант уропорфириногендекарбоксилазы (Gly281----Glu) в случае порфирии». Science . 234 (4777): 732– 4. Bibcode :1986Sci...234..732D. doi :10.1126/science.3775362. PMID 3775362.
Roberts AG, Elder GH, De Salamanca RE и др. (1995). «Мутация (G281E) гена человеческой уропорфириногендекарбоксилазы вызывает как гепатоэритропоэтическую порфирию, так и явную семейную позднюю кожную порфирию: биохимические и генетические исследования на испанских пациентах». J. Invest. Dermatol . 104 (4): 500– 2. doi : 10.1111/1523-1747.ep12605953 . PMID 7706766.
Маруяма К, Сугано С (1994). «Олиго-кэппинг: простой метод замены кэп-структуры эукариотических мРНК олигорибонуклеотидами». Gene . 138 ( 1– 2): 171– 4. doi :10.1016/0378-1119(94)90802-8. PMID 8125298.
Meguro K, Fujita H, Ishida N и др. (1994). «Молекулярные дефекты уропорфириногендекарбоксилазы у пациента с легкой гепатоэритропоэтической порфирией». J. Invest. Dermatol . 102 (5): 681– 5. doi :10.1111/1523-1747.ep12374134. PMID 8176248.
Moran-Jimenez MJ, Ged C, Romana M и др. (1996). «Уропорфириногендекарбоксилаза: полная последовательность генов человека и молекулярное исследование трех семей с гепатоэритропоэтической порфирией». Am. J. Hum. Genet . 58 (4): 712–21 . PMC 1914669. PMID 8644733 .
McManus JF, Begley CG, Sassa S, Ratnaike S (1996). «Пять новых мутаций в гене уропорфириногендекарбоксилазы, выявленных в семьях с кожной порфирией». Blood . 88 (9): 3589– 600. doi : 10.1182/blood.V88.9.3589.bloodjournal8893589 . PMID 8896428.
Suzuki Y, Yoshitomo-Nakagawa K, Maruyama K и др. (1997). «Конструирование и характеристика библиотеки кДНК с полной длиной и обогащенной 5'-концом». Gene . 200 ( 1– 2): 149– 56. doi :10.1016/S0378-1119(97)00411-3. PMID 9373149.
Whitby FG, Phillips JD, Kushner JP, Hill CP (1998). «Кристаллическая структура человеческой уропорфириногендекарбоксилазы». EMBO J . 17 (9): 2463– 71. doi :10.1093/emboj/17.9.2463. PMC 1170588 . PMID 9564029.
Mendez M, Sorkin L, Rossetti MV и др. (1998). «Семейная поздняя кожная порфирия: характеристика семи новых мутаций уропорфириногендекарбоксилазы и частота распространенных аллелей гемохроматоза». Am. J. Hum. Genet . 63 (5): 1363–75 . doi :10.1086/302119. PMC 1377546. PMID 9792863 .
Wang H, Long Q, Marty SD и др. (1998). «Модель зебровой рыбы для гепатоэритропоэтической порфирии». Nat. Genet . 20 (3): 239– 43. doi :10.1038/3041. PMID 9806541. S2CID 28379777.
McManus JF, Begley CG, Sassa S, Ratnaike S (1999). "Три новые мутации в гене уропорфириногендекарбоксилазы при семейной поздней кожной порфирии. Краткое описание мутаций № 237. Онлайн". Hum. Mutat . 13 (5): 412– 413. doi : 10.1002/(SICI)1098-1004(1999)13:5<412::AID-HUMU13>3.0.CO;2-N . PMID 10338097.
Christiansen L, Ged C, Hombrados I и др. (1999). «Скрининг мутаций в гене уропорфириногендекарбоксилазы с использованием денатурирующего градиентного гель-электрофореза. Идентификация и характеристика шести новых мутаций, связанных с семейным PCT». Hum. Mutat . 14 (3): 222– 32. doi : 10.1002/(SICI)1098-1004(1999)14:3<222::AID-HUMU5>3.0.CO;2-V . PMID 10477430. S2CID 245442.
Внешние ссылки
Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для UniProt : P06132 (уропорфириногендекарбоксилаза) на сайте PDBe-KB .
Синтез гема — обратите внимание, что некоторые реакции происходят в цитоплазме , а некоторые — в митохондриях (желтый)
