GNMT - GNMT

GNMT
Белок GNMT PDB 1bhj.png
Доступные конструкции
PDBПоиск ортолога: PDBe RCSB
Идентификаторы
ПсевдонимыGNMT, HEL-S-182mP, глицин-N-метилтрансфераза
Внешние идентификаторыOMIM: 606628 MGI: 1202304 ГомолоГен: 7741 Генные карты: GNMT
Расположение гена (человек)
Хромосома 6 (человек)
Chr.Хромосома 6 (человек)[1]
Хромосома 6 (человек)
Геномное расположение GNMT
Геномное расположение GNMT
Группа6п21.1Начните42,960,754 бп[1]
Конец42,963,880 бп[1]
Экспрессия РНК шаблон
PBB GE GNMT 210328 в формате fs.png
Дополнительные данные эталонного выражения
Ортологи
РазновидностьЧеловекМышь
Entrez
Ансамбль
UniProt
RefSeq (мРНК)

NM_018960
NM_001318865

NM_010321
NM_001364890

RefSeq (белок)

NP_001305794
NP_061833

NP_034451
NP_001351819

Расположение (UCSC)Chr 6: 42.96 - 42.96 МбChr 17: 46.73 - 46.73 Мб
PubMed поиск[3][4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человекаПросмотр / редактирование мыши

Глицин N-метилтрансфераза является фермент что у людей кодируется GNMT ген.[5][6][7]

Открытие

Фермент был впервые описан Blumenstein и Williams (1960) в печени морской свинки.[8] Однако этот фермент не был очищен Керром до 1972 года в печени кролика.[9] В 1984 году Кук и Вагнер продемонстрировали, что белок, связывающий цитозольный фолат в печени, идентичен GNMT.[10] Ген GMNT человека был клонирован в 2000 году Ченом и соавторами.[6]

Распределение тканей

GNMT - это фермент, который содержится в цитозоле печени и состоит из 0,9–3% растворимого белка, присутствующего в печени.[11] Помимо печени, активность GNMT была обнаружена в ряде других тканей, включая поджелудочную железу и почки.[9] GNMT наиболее распространен в перипортальной области печени и экзокринной ткани поджелудочной железы.[11] Белки GNMT расположены в тканях, которые активно секретируются, таких как проксимальные канальцы почек, подчелюстные железы и слизистая оболочка кишечника.[11] GNMT также экспрессируется в различных нейронах, представленных в коре головного мозга, гиппокампе, черной субстанции и мозжечке.[12] Присутствие GNMT в этих клетках предполагает, что этот фермент может играть роль в секреции.

Структура

Свойства белка GNMT кроликов, крыс и людей, либо очищенного из печени / поджелудочной железы, либо экспрессированного в Escherichia coli, хорошо изучены. Все GNMT имеют очень похожие молекулярные и кинетические свойства.[11][13][14][15][16] Сравнение последовательностей кДНК и белков GNMT человека, кролика, свиньи и крысы показывает сходство более 84% на уровне нуклеотидов и около 90% на уровне аминокислот. Все GNMT представляют собой тетрамеры 130 кДа, состоящие из четырех идентичных субъединиц, каждая из которых имеет Mr 32 кДа.[15] Структура рекомбинантных GNMT крысы, мыши и человека была решена.[17][18] Четыре почти сферических субъединицы расположены так, что образуют плоский квадратный тетрамер с большим отверстием в центре. Активные сайты расположены в ближнем центре каждой субъединицы.

Функция

Глицин N-метилтрансфераза катализирует синтез N-метилглицина (саркозин ) из глицина с использованием S-аденозилметионина (SAM) (AdoMet) в качестве метил донор. GNMT действует как фермент, регулирующий соотношение S-аденозилметионина (SAM) и S-аденозилгомоцистеина (SAH) (AdoHcy)[19] и участвует в пути детоксикации в клетках печени.[7] GNMT конкурирует с тРНК-метилтрансферазами за SAM, и продукт, S-аденозилгомоцистеин (SAH), является мощным ингибитором метилтрансфераз тРНК и относительно слабым ингибитором GNMT.[9] GNMT регулирует относительные уровни SAM и SAH. Поскольку SAM является донором метила практически для всех реакций метилирования клеток.[19] Следовательно, GNMT, вероятно, регулирует способность метилирования клеток.[19][20] Эндогенный лиганд GNMT, 5-метилтетрагидроптероилпентаглутамат (5-CH3-H4PteGIu5), является мощным ингибитором этого фермента.[21] Таким образом, GNMT было предложено связать синтез метильных групп de novo с соотношением SAM и SAH, что, в свою очередь, служит мостом между метионином и одноуглеродным метаболизмом.[19][21]

Помимо активности метилтрансферазы, 4S полициклический ароматический углеводород (PAH) -связывающий белок и GNMT - это один и тот же белок.[22] Каталитический сайт напоминает молекулярную корзину, в отличие от большинства других SAM-зависимых метилтрансфераз,[17] что, следовательно, предполагает, что GNMT может улавливать неидентифицированные химические вещества в рамках процесса детоксикации. Таким образом, GNMT был предложен как белок с разнообразной функциональностью.[23]

Клиническое значение

Было показано, что GNMT выводит токсины из некоторых канцерогенов окружающей среды, таких как полиароматические углеводороды и афлатоксин.[24]

Появляется все больше доказательств, подтверждающих участие дефицита GNMT в канцерогенезе печени.[25]

Индуктор

В гликозид натуральный продукт 1,2,3,4,6-пента-O-галлоил-β-d-глюкопиранозид (PGG), выделенный из Пион молочноцветковая, азиатское цветочное растение, индуцирует GNMT мРНК и экспрессия белка в Ха7 клетки гепатомы человека.[26]

Рекомендации

  1. ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000124713 - Ансамбль, Май 2017
  2. ^ а б c GRCm38: выпуск ансамбля 89: ENSMUSG00000002769 - Ансамбль, Май 2017
  3. ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  4. ^ «Ссылка на Mouse PubMed:». Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  5. ^ Чен Ю.М., Шиу Дж.Й., Ценг С.Дж., Ши Л.С., Чен Ю.Дж., Луи В.Й., Чен PH (март 1998 г.). «Характеристика экспрессии гена глицин-N-метилтрансферазы в гепатоцеллюлярной карциноме человека». Международный журнал рака. 75 (5): 787–93. Дои:10.1002 / (SICI) 1097-0215 ​​(19980302) 75: 5 <787 :: AID-IJC20> 3.0.CO; 2-2. PMID  9495250.
  6. ^ а б Чен Ю.М., Чен Л.Й., Вонг Ф.Х., Ли СМ, ​​Чанг Т.Дж., Ян-Фэн Т.Л. (май 2000 г.). «Геномная структура, экспрессия и хромосомная локализация гена глицин N-метилтрансферазы человека». Геномика. 66 (1): 43–7. Дои:10.1006 / geno.2000.6188. PMID  10843803.
  7. ^ а б «Энтрез Ген: GNMT глицин N-метилтрансфераза».
  8. ^ Блюменштейн Дж, Уильямс Г.Р. (сентябрь 1960). «Ферментативное N-метилирование глицина». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 3 (3): 259–263. Дои:10.1016 / 0006-291X (60) 90235-7.
  9. ^ а б c Керр SJ, Борек Э. (1972). «Метилтрансферазы тРНК». Достижения в энзимологии и смежных областях молекулярной биологии. Достижения в энзимологии и смежных областях молекулярной биологии. 36. С. 1–27. Дои:10.1002 / 9780470122815.ch1. ISBN  9780470122815. PMID  4563428.
  10. ^ Кук Р.Дж., Вагнер С. (1984). «Глицин N-метилтрансфераза представляет собой фолат-связывающий белок цитозоля печени крысы». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 81 (12): 3631–4. Bibcode:1984PNAS ... 81.3631C. Дои:10.1073 / pnas.81.12.3631. ЧВК  345272. PMID  6587377.
  11. ^ а б c d Йео Э.Дж., Вагнер С. (1994). «Тканевое распределение глицин N-метилтрансферазы, основного фолат-связывающего белка печени». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 91 (1): 210–4. Bibcode:1994PNAS ... 91..210Y. Дои:10.1073 / пнас.91.1.210. ЧВК  42916. PMID  8278367.
  12. ^ Ян CP, Ван Ха, Цай TH, Фан А, Сюй CL, Чен СиДжей, Хун СиДжей, Чен ЮМ (август 2012). «Характеристика нейропсихологического фенотипа глицин N-метилтрансферазы - / - мышей и оценка его ответов на лечение клозапином и саркозином». Европейская нейропсихофармакология. 22 (8): 596–606. Дои:10.1016 / j.euroneuro.2011.12.007. PMID  22264868. S2CID  11604802.
  13. ^ Heady JE, Керр SJ (1973). «Очистка и характеристика глицин N-метилтрансферазы». Журнал биологической химии. 248 (1): 69–72. PMID  4692843.
  14. ^ Огава Х., Фудзиока М (1982). «Очистка и свойства глицин N-метилтрансферазы из печени крысы». Журнал биологической химии. 257 (7): 3447–52. PMID  6801046.
  15. ^ а б Огава Х., Гоми Т, Фудзиока М (1993). «Глицин N-метилтрансферазы млекопитающих. Сравнительные кинетические и структурные свойства ферментов из печени человека, крысы, кролика и свиньи». Сравнительная биохимия и физиология. B, Сравнительная биохимия. 106 (3): 601–11. Дои:10.1016 / 0305-0491 (93) 90137-т. PMID  8281755.
  16. ^ Йео Э.Дж., Вагнер С. (1992). «Очистка и свойства панкреатической глицин N-метилтрансферазы». Журнал биологической химии. 267 (34): 24669–74. PMID  1332963.
  17. ^ а б Фу З, Ху Й, Кониси К., Таката И, Огава Х, Гоми Т., Фудзиока М., Такусагава Ф. (1996). «Кристаллическая структура глицин N-метилтрансферазы из печени крысы». Биохимия. 35 (37): 11985–93. Дои:10.1021 / bi961068n. PMID  8810903.
  18. ^ Пахомова С., Лука З., Громанн С., Вагнер С., Новичок М. Е. (2004). «Глицин N-метилтрансферазы: сравнение кристаллических структур и кинетических свойств рекомбинантных ферментов человека, мыши и крысы». Белки. 57 (2): 331–7. Дои:10.1002 / prot.20209. PMID  15340920. S2CID  26065465.
  19. ^ а б c d Лука З., Мадд Ш., Вагнер С. (2009). «Глицин N-метилтрансфераза и регуляция уровня S-аденозилметионина». Журнал биологической химии. 284 (34): 22507–11. Дои:10.1074 / jbc.R109.019273. ЧВК  2755656. PMID  19483083.
  20. ^ МакКейб, округ Колумбия, Кодилл Массачусетс (2005). «Метилирование ДНК, геномное молчание и связь с питанием и раком». Отзывы о питании. 63 (6, п. 1): 183–95. Дои:10.1111 / j.1753-4887.2005.tb00136.x. PMID  16028562.
  21. ^ а б Вагнер С., Бриггс В. Т., Кук Р. Дж. (1985). «Ингибирование активности глицин N-метилтрансферазы производными фолиевой кислоты: последствия для регуляции метаболизма метильных групп». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 127 (3): 746–52. Дои:10.1016 / с0006-291х (85) 80006-1. PMID  3838667.
  22. ^ Раха А., Вагнер С., Макдональд Р.Г., Бресник Е. (1994). «Цитозольный 4S полициклический ароматический углеводород-связывающий белок печени крысы представляет собой глицин-N-метилтрансферазу». Журнал биологической химии. 269 (8): 5750–6. PMID  8119914.
  23. ^ Бхат Р., Бресник Э. (август 1997 г.). «Глицин N-метилтрансфераза представляет собой пример функционального разнообразия. Роль полициклического рецептора, связывающего ароматические углеводороды». Журнал биологической химии. 272 (34): 21221–6. Дои:10.1074 / jbc.272.34.21221. PMID  9261130.
  24. ^ Йен Ч., Лин Ю. Т., Чен Х. Л., Чен С. Ю., Чен Ю. М. (январь 2013 г.). «Многофункциональные роли GNMT в токсикологии и раке». Токсикология и прикладная фармакология. 266 (1): 67–75. Дои:10.1016 / j.taap.2012.11.003. PMID  23147572.
  25. ^ Барич I (2009). «Унаследованные нарушения превращения метионина в гомоцистеин». Журнал наследственных метаболических заболеваний. 32 (4): 459–71. Дои:10.1007 / s10545-009-1146-4. PMID  19585268. S2CID  8659319.
  26. ^ Kant R, Yen CH, Lu CK, Lin YC, Li JH, Chen YM (май 2016 г.). «Идентификация 1,2,3,4,6-пента-O-галлоил-β-d-глюкопиранозида в качестве усилителя глицин-N-метилтрансферазы путем высокопроизводительного скрининга натуральных продуктов, подавляющего гепатоцеллюлярную карциному». Международный журнал молекулярных наук. 17 (5): 669. Дои:10.3390 / ijms17050669. ЧВК  4881495. PMID  27153064.

дальнейшее чтение