HK3 - Википедия - HK3
Гексокиназа 3 также известный как HK3 является фермент который у человека кодируется HK3 ген на хромосоме 5.[5][6] Гексокиназы фосфорилат глюкоза производить глюкозо-6-фосфат (G6P), первый шаг в получении большей части глюкозы метаболизм пути. Этот ген кодирует гексокиназу 3. Как и гексокиназы 1 и 2, этот аллостерический фермент ингибируется его продуктом глюкозо-6-фосфатом. [предоставлено RefSeq, апрель 2009 г.][7]
Структура
HK3 является одной из четырех высокогомологичных изоформ гексокиназы в клетках млекопитающих.[8][9][10][11] Этот белок имеет молекулярную массу 100 кДа и состоит из двух очень похожих доменов размером 50 кДа. N- и C-терминалы.[9][10][11][12][13] Это высокое сходство вместе с[требуется разъяснение ] и существование гексокиназы 50 кДа (HK4 ), предполагает, что гексокиназы массой 100 кДа произошли от предшественника массой 50 кДа через дупликация гена и тандемное лигирование.[10][13] Как с HK1, только С-концевой домен обладает каталитической способностью, тогда как предсказывается, что N-концевой домен содержит глюкоза и G6P сайты связывания, а также 32-остаток регион необходим для правильного сворачивание белка.[9][10] Более того, каталитическая активность зависит от взаимодействия между двумя концевыми доменами.[10] В отличие от HK1 и HK2, HK3 не имеет митохондриальный связывающая последовательность на его N-конце.[10][14][15]
Функция
Как цитоплазматическая изоформа гексокиназы и член семейства сахарокиназ, HK3 катализирует то ограничение скорости и первая обязательная стадия метаболизма глюкозы, которая представляет собой АТФ-зависимое фосфорилирование глюкозы до G6P.[10][11][16] Физиологические уровни G6P могут регулировать этот процесс, ингибируя HK3 как негативный отзыв, хотя неорганический фосфат может облегчить ингибирование G6P.[9][13] Неорганический фосфат также может напрямую регулировать HK3, и двойное регулирование может лучше соответствовать его анаболический функции.[9] Фосфорилируя глюкозу, HK3 эффективно предотвращает выход глюкозы из клетки и, таким образом, передает глюкозу на энергетический метаболизм.[9][10][12][13] По сравнению с HK1 и HK2, HK3 обладает более высоким сродством к глюкозе и связывает субстрат даже на физиологическом уровне, хотя это связывание может быть ослабленный внутриклеточным АТФ.[9] Уникально, что HK3 может подавляться глюкозой в высоких концентрациях.[14][17] HK3 также менее чувствителен к ингибированию G6P.[9][14]
Несмотря на отсутствие митохондриальной ассоциации, HK3 также защищает клетку от апоптоз.[10][16] Сверхэкспрессия HK3 привела к повышению уровня АТФ, снижению активные формы кислорода (ROS) производство, ослабленное снижение в митохондриях мембранный потенциал, и усиленный митохондриальный биогенез. В целом, HK3 может способствовать выживанию клеток, контролируя уровни ROS и повышая выработку энергии. В настоящее время только гипоксия как известно, индуцирует экспрессию HK3 через HIF -зависимый путь. Индуцибельная экспрессия HK3 указывает на его адаптивную роль в метаболических ответах на изменения в клеточной среде.[10]
В частности, HK3 повсеместно экспрессируется в тканях, хотя и в относительно низком количестве.[9][10][13][17] Более высокие уровни численности были указаны в легкое, почка, и печень ткань.[9][10][14] Внутри клеток HK3 локализуется в цитоплазма и предположительно связывает перинуклеарная оболочка.[10][14][15] HK3 - преобладающая гексокиназа в миелоидный клетки, в частности гранулоциты.[18]
Клиническое значение
HK3 сверхэкспрессируется в злокачественный фолликулярный щитовидная железа узелки. В сочетании с циклин А и галектин-3, HK3 может использоваться в качестве диагностического биомаркера для выявления злокачественных новообразований у пациентов.[16][19] Между тем, было обнаружено, что HK3 подавлен в острый миелоидный лейкоз (AML) бластные клетки и острый промиелоцитарный лейкоз (APL) пациенты. В фактор транскрипции PU.1 как известно, непосредственно активирует транскрипцию антиапоптотических BCL2A1 ген или ингибировать транскрипцию p53 супрессор опухолей, способствующий выживанию клеток, а также, как предполагается, непосредственно активирует HK3 транскрипция во время дифференцировки нейтрофилов для поддержки кратковременного выживания зрелых клеток. нейтрофилы.[15] Регуляторы, подавляющие экспрессию HK3 при AML, включают: PML -RARA и CEBPA.[15][18] Касательно острый лимфобластный лейкоз (ALL), выявлен анализ функционального обогащения HK3 в качестве ключевого гена и предполагает, что HK3 разделяет антиапоптотическую функцию с HK1 и HK2.[16]
Взаимодействия
В HK3 промотор, как известно, взаимодействует с PU.1,[15] PML -RARA,[15] и CEBPA.[18]
Интерактивная карта проезда
Нажмите на гены, белки и метаболиты ниже, чтобы ссылки на соответствующие статьи.[§ 1]
- ^ Интерактивную карту путей можно редактировать на WikiPathways: «ГликолизГлюконеогенез_WP534».
Смотрите также
Рекомендации
- ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000160883 - Ансамбль, Май 2017
- ^ а б c GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000025877 - Ансамбль, Май 2017
- ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
- ^ Фурута Х., Ниши С., Ле Бо М.М., Фернальд А.А., Яно Х., Белл Г.И. (август 1996 г.). «Последовательность кДНК гексокиназы III человека и отнесение гена гексокиназы III человека (HK3) к полосе хромосомы 5q35.2 путем флуоресцентной гибридизации in situ». Геномика. 36 (1): 206–9. Дои:10.1006 / geno.1996.0448. PMID 8812439.
- ^ Колозимо А, Калабрезе Дж., Дженнарелли М., Руццо А.М., Сангиуоло Ф, Маньяни М., Палка Дж., Новелли Дж., Даллапиккола Б. (1996). «Отнесение гена гексокиназы типа 3 (HK3) к полосе хромосомы человека 5q35.3 гибридами соматических клеток и гибридизацией in situ». Цитогенетика и клеточная генетика. 74 (3): 187–8. Дои:10.1159/000134409. PMID 8941369.
- ^ «Ген Entrez: гексокиназа 3 HK3 (белые клетки)».
- ^ Мураками К., Канно Х, Танкабелик Дж, Фуджи Х (2002). «Экспрессия генов и биологическое значение гексокиназы в эритроидных клетках». Acta Haematologica. 108 (4): 204–9. Дои:10.1159/000065656. PMID 12432216. S2CID 23521290.
- ^ а б c d е ж грамм час я j Окацу К., Иемура С., Кояно Ф., Го Э, Кимура М., Нацумэ Т., Танака К., Мацуда Н. (ноябрь 2012 г.). «Митохондриальная гексокиназа HKI представляет собой новый субстрат убиквитинлигазы Паркина». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях. 428 (1): 197–202. Дои:10.1016 / j.bbrc.2012.10.041. PMID 23068103.
- ^ а б c d е ж грамм час я j k л м Wyatt E, Wu R, Rabeh W., Park HW, Ghanefar M, Ardehali H (3 ноября 2010 г.). «Регулирующая и цитопротекторная роль гексокиназы III». PLOS ONE. 5 (11): e13823. Дои:10.1371 / journal.pone.0013823. ЧВК 2972215. PMID 21072205.
- ^ а б c Рид С., Мастерс С. (1985). «О онтогенетических свойствах и тканевых взаимодействиях гексокиназы». Механизмы старения и развития. 31 (2): 197–212. Дои:10.1016 / с0047-6374 (85) 80030-0. PMID 4058069. S2CID 40877603.
- ^ а б Алешин А.Е., Цзэн Ц., Буренков Г.П., Бартуник Х.Д., Фромм Х.Д., Хонзатко РБ (январь 1998 г.). «Механизм регуляции гексокиназы: новое понимание кристаллической структуры рекомбинантной гексокиназы головного мозга человека в комплексе с глюкозой и глюкозо-6-фосфатом». Структура. 6 (1): 39–50. Дои:10.1016 / s0969-2126 (98) 00006-9. PMID 9493266.
- ^ а б c d е Принц Р.Л., Осава Х., Ардехали Х., Кох С., Граннер Д.К. (февраль 1997 г.). «Ген гексокиназы II: структура, регуляция и организация промотора». Сделки биохимического общества. 25 (1): 107–12. Дои:10.1042 / bst0250107. PMID 9056853. S2CID 1851264.
- ^ а б c d е Лоус В., Уокер М., Альберти К.Г., Агиус Л. (январь 1998 г.). «Изоферменты гексокиназы в нормальной и циррозной печени человека: подавление глюкокиназы при циррозе». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Общие предметы. 1379 (1): 134–42. Дои:10.1016 / с0304-4165 (97) 00092-5. PMID 9468341.
- ^ а б c d е ж Федерзони Э.А., Валк П.Дж., Торбетт Б.Е., Хаферлах Т., Лёвенберг Б., Фей М.Ф., Чан МП (май 2012 г.). «PU.1 связывает гликолитический фермент HK3 в дифференцировке нейтрофилов и выживании клеток APL». Кровь. 119 (21): 4963–70. Дои:10.1182 / blood-2011-09-378117. ЧВК 3367898. PMID 22498738.
- ^ а б c d Гао Х.Й., Ло Х.Г., Чен Х, Ван Дж.Х. (январь 2015 г.). «Идентификация ключевых генов, влияющих на продолжительность жизни без болезни при остром лимфобластном лейкозе у детей на основе биоинформатического анализа». Клетки, молекулы и болезни крови. 54 (1): 38–43. Дои:10.1016 / j.bcmd.2014.08.002. PMID 25172542.
- ^ а б Карденас М.Л., Корниш-Боуден А, Урета Т. (март 1998 г.). «Эволюция и регуляторная роль гексокиназ». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Исследование молекулярных клеток. 1401 (3): 242–64. Дои:10.1016 / s0167-4889 (97) 00150-х. PMID 9540816.
- ^ а б c Федерзони Э.А., Гумберт М., Торбетт Б.Е., Бехре Г., Фей М.Ф., Чан М.П. (3 марта 2014 г.). «CEBPA-зависимая экспрессия HK3 и KLF5 в первичном AML и во время дифференцировки AML». Научные отчеты. 4: 4261. Дои:10.1038 / srep04261. ЧВК 3939455. PMID 24584857.
- ^ Хофт Л., ван дер Вельдт А.А., Хукстра О.С., Берс М., Молтхофф К.Ф., ван Дист П.Дж. (февраль 2008 г.). «Гексокиназа III, циклин А и галектин-3 сверхэкспрессируются в злокачественных фолликулярных узлах щитовидной железы». Клиническая эндокринология. 68 (2): 252–7. Дои:10.1111 / j.1365-2265.2007.03031.x. PMID 17868400. S2CID 25298962.
дальнейшее чтение
- Рид С., Мастерс С. (1985). «О онтогенетических свойствах и тканевых взаимодействиях гексокиназы». Механизмы старения и развития. 31 (2): 197–212. Дои:10.1016 / S0047-6374 (85) 80030-0. PMID 4058069. S2CID 40877603.
- Райксен Г., Стаал Г.Е., Бекс П.Дж., Стрефкерк М., Аккерман Дж.В. (декабрь 1982 г.). «Компартментация гексокиназы в клетках крови человека. Характеристика растворимых и твердых ферментов». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Общие предметы. 719 (3): 431–7. Дои:10.1016/0304-4165(82)90230-6. HDL:1874/15535. PMID 7150652.
- Адкинс Дж. Н., Варнум С. М., Обери К. Дж., Мур Р. Дж., Энджелл Н. Х., Смит Р. Д., Спрингер Д. Л., Паундс Дж. Г. (декабрь 2002 г.). «К протеому сыворотки крови человека: анализ методом многомерного разделения в сочетании с масс-спектрометрией». Молекулярная и клеточная протеомика. 1 (12): 947–55. Дои:10.1074 / mcp.M200066-MCP200. PMID 12543931.
- Пальма Ф, Агостини Д., Мейсон П., Даха М., Пикколи Дж., Бьяджарелли Б., Фьорани М., Стокки В. (февраль 1996 г.). «Очистка и характеристика карбоксильного домена гексокиназы человека типа III, выраженного в виде слитого белка». Молекулярная и клеточная биохимия. 155 (1): 23–9. Дои:10.1007 / BF00714329. PMID 8717435. S2CID 6748596.
- Пови С., Корни Дж., Харрис Х. (май 1975 г.). «Генетически детерминированный полиморфизм формы гексокиназы HK III, обнаруженный в лейкоцитах человека». Анналы генетики человека. 38 (4): 407–15. Дои:10.1111 / j.1469-1809.1975.tb00630.x. PMID 1190733. S2CID 26343683.
- Андерсон Н.Л., Андерсон Н.Г. (ноябрь 2002 г.). «Протеом плазмы человека: история, характер, диагностические перспективы». Молекулярная и клеточная протеомика. 1 (11): 845–67. Дои:10.1074 / mcp.R200007-MCP200. PMID 12488461.
- He C, Kraft P, Chen C, Buring JE, Paré G, Hankinson SE, Chanock SJ, Ridker PM, Hunter DJ, Chasman DI (июнь 2009 г.). «Полногеномные ассоциативные исследования определяют локусы, связанные с возрастом менархе и возрастом естественной менопаузы». Природа Генетика. 41 (6): 724–8. Дои:10,1038 / нг.385. ЧВК 2888798. PMID 19448621.
- Fonteyne P, Casneuf V, Pauwels P, Van Damme N, Peeters M., Dierckx R, Van de Wiele C (август 2009 г.). «Экспрессия гексокиназ и переносчиков глюкозы в леченных и нелеченых аденокарциномах пищевода». Гистология и гистопатология. 24 (8): 971–7. PMID 19554504.
- Суй Д., Уилсон Дж. Э. (октябрь 2000 г.). «Взаимодействие инсулиноподобного фактора роста, связывающего белок-4, Miz-1, лептин, простагландин D-синтазу липокалинового типа и предшественник гранулина с N-концевой половиной гексокиназы типа III». Архивы биохимии и биофизики. 382 (2): 262–74. Дои:10.1006 / abbi.2000.2019. PMID 11068878.
- Лоус В., Уокер М., Альберти К.Г., Агиус Л. (январь 1998 г.). «Изоферменты гексокиназы в нормальной и циррозной печени человека: подавление глюкокиназы при циррозе». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Общие предметы. 1379 (1): 134–42. Дои:10.1016 / с0304-4165 (97) 00092-5. PMID 9468341.
- Фурута Х., Ниши С., Ле Бо М.М., Фернальд А.А., Яно Х., Белл Г.И. (август 1996 г.). «Последовательность кДНК гексокиназы III человека и отнесение гена гексокиназы III человека (HK3) к полосе хромосомы 5q35.2 путем флуоресцентной гибридизации in situ». Геномика. 36 (1): 206–9. Дои:10.1006 / geno.1996.0448. PMID 8812439.
внешняя ссылка
Эта статья включает текст из Национальная медицинская библиотека США, который находится в всеобщее достояние.