Биотинидаза - Biotinidase

Биотинидаза (EC 3.5.1.12, амидогидролаза, биотинидаза, BTD) является фермент что у людей кодируется BTD ген.

Фермент расщепляет амиды биотина, высвобождая свободный биотин и амин. Основной субстрат - это биоцитин, или биотин, связанный с лизин. Он также способен разрушать сложные эфиры биотина.

Функция

Этот фермент позволяет организму использовать и перерабатывать витамин B. биотин, иногда называемый витамином Н. Биотинидаза извлекает биотин из пищи, потому что организму нужен биотин в его свободной, непривязанной форме. Этот фермент также перерабатывает биотин из ферментов в организме, которые используют его в качестве вспомогательного компонента для функционирования. Эти ферменты, известные как карбоксилазы, важны при обработке жиры, углеводы, и белки. Биотин присоединяется к этим ферментам карбоксилазы через аминокислота (строительный материал белков) называется лизин, образуя комплекс под названием биоцитин. Биотинидаза удаляет биотин из биоцитина и делает его доступным для повторного использования другими ферментами.

Клиническое значение

Биотин, иногда называемый витамином H, является важным водорастворимым витамином, который помогает в метаболизм из жиры, углеводы и белки. Организм человека не может производить биотин, но он может получать его с пищей, внутренней переработкой и, в некоторой степени, с кишечными бактериями. Дефицит биотина может привести к поведенческим расстройствам, отсутствию координации, нарушению обучаемости и судорогам.

В отличие от большинства витаминов, которые нековалентно связанный с ферментами, биотин химически связан (ковалентно связан), и поэтому не может быть легко удален из фермента денатурация. Без активности биотинидазы витамин биотин не может быть отделен от пищи и, следовательно, не может быть использован организмом. Дефицит биотинидазы является наследственное заболевание вызванный мутации в гене BTD. Когда активность биотинидазы недостаточна, биотин не может быть ни переработан в организме, ни удален из принятой пищи. Биотин также не может быть переработан из ферментов, с которыми он связан. Недостаточная активность биотинидазы вызывает специфические метаболический ферменты, называемые карбоксилазами, должны быть нефункциональными, препятствуя правильной переработке белков, жиров и углеводов. Люди с недостаточной активностью биотинидазы могут иметь нормальные карбоксилазы, если они принимают небольшое количество биотина. Примерно 1 из 60000 новорожденных страдает серьезным (менее 10 процентов нормальной активности ферментов) или частичным (10-30 процентов нормальной активности ферментов) дефицитом биотинидазы. .

Генетика

Ген BTD расположен на коротком (p) плече хромосома 3 в позиции 25, от базовая пара 15,618,326 на базовую пару 15,662,328. Мутации в BTD ген вызывают дефицит биотинидазы.

Обнаружено около 100 мутаций в гене BTD, которые приводят к дефициту биотинидазы. Эти мутации либо препятствуют образованию фермента, либо приводят к тому, что производимый фермент становится нефункциональным.

Это состояние наследуется от аутосомно-рецессивный паттерн, который означает, что две копии гена в каждой клетке должны быть изменены, чтобы человек был затронут заболеванием. Чаще всего родители ребенка с аутосомно-рецессивным заболеванием не страдают, но являются носителями одной копии измененного гена.^[1]

База данных болезней

База данных вариантов генов BTD

использованная литература

• Добровольский С.Ф., Анджелетти Дж., Банас Р.А., Нейлор Е.В. (2003). «ПЦР в реальном времени для выявления распространенных мутаций в гене биотинидазы и применение мутационного анализа для скрининга новорожденных на дефицит биотинидазы». Мол Генет Метаб. 78 (2): 100–7. Дои:10.1016 / S1096-7192 (02) 00231-7. PMID  12618081.
• МакМахон Р.Дж. (2002). «Биотин в метаболизме и молекулярной биологии». Анну Рев Нутр. 22: 221–39. Дои:10.1146 / annurev.nutr.22.121101.112819. PMID  12055344.
• Нето ЕС, Шульте Дж., Рубим Р., Льюис Э., Демари Дж., Кастильос С., Бритес А., Джульяни Р., Дженсен К. П., Вольф Б. (2004). «Скрининг новорожденных на дефицит биотинидазы в Бразилии: биохимические и молекулярные характеристики». Braz J Med Biol Res. 37 (3): 295–9. Дои:10.1590 / S0100-879X2004000300001. PMID  15060693.
• Вебер П., Шолль С., Баумгартнер Э. Р. (2004). «Исход у пациентов с глубоким дефицитом биотинидазы: актуальность скрининга новорожденных». Dev Med Child Neurol. 46 (7): 481–4. Дои:10.1111 / j.1469-8749.2004.tb00509.x. PMID  15230462. S2CID  23111366.
• Хаймс Дж., Стэнли С.М., Вольф Б. (2001). «Мутации в BTD, вызывающие дефицит биотинидазы». Хум Мутат. 18 (5): 375–81. Дои:10.1002 / humu.1208. PMID  11668630. S2CID  31031088.
• Вольф Б (2003). «Дефицит биотинидазы: новые направления и практические проблемы». Варианты лечения Curr Neurol. 5 (4): 321–328. Дои:10.1007 / s11940-003-0038-4. PMID  12791199. S2CID  25158348.

Эта статья включаетматериалы общественного достояния от Национальная медицинская библиотека США документ: "Домашний справочник по генетике".

внешние ссылки

• Биотинидаза в Национальной медицинской библиотеке США Рубрики медицинской тематики (MeSH)