Метилмалонил-КоА эпимераза - Methylmalonyl CoA epimerase

метилмалонил-КоА эпимераза
Метилмалонил-КоА эпимераза 1JC5.png
Ленточная диаграмма метилмалонил-КоА эпимеразы из Propionibacterium shermanii. От PDB: 1JC5​.
Идентификаторы
Номер ЕС5.1.99.1
Базы данных
IntEnzПросмотр IntEnz
БРЕНДАBRENDA запись
ExPASyПросмотр NiceZyme
КЕГГЗапись в KEGG
MetaCycметаболический путь
ПРИАМпрофиль
PDB структурыRCSB PDB PDBe PDBsum
Генная онтологияAmiGO / QuickGO
метилмалонил-КоА эпимераза
Идентификаторы
СимволMCEE
Ген NCBI84693
HGNC16732
OMIM608419
RefSeqNM_028626
UniProtQ96PE7
Прочие данные
Номер ЕС5.1.99.1
LocusChr. 2 p13.3

Метилмалонил-КоА эпимераза (ЕС 5.1.99.1, метилмалонил-КоА рацемаза, метилмалонил-коэнзим А рацемаза, DL-метилмалонил-КоА рацемаза, 2-метил-3-оксопропаноил-КоА 2-эпимераза [неверно]) является фермент участвует в катаболизм жирных кислот что кодируется в человеке "MCEE" ген расположен на хромосома 2. Его обычно неправильно называют «метилмалонил-КоА рацемаза». Это не рацемаз потому что CoA часть есть 5 других стереоцентры.

Структура

"МЦЭИ" ген находится в области 2p13 и содержит 4 экзоны, и кодирует для белок размером примерно 18 кДа, расположенный в митохондриальный матрикс.[1] Существует несколько природных вариантов аминокислотных последовательностей. Структура белка MCEE была решена с помощью Рентгеновская кристаллография [2] при разрешении 1,8 ангстрем.

Функция

Ген MCEE кодирует фермент, который взаимно превращает D- и L-метилмалонил-КоА во время деградации аминокислоты с разветвленной цепью, жирные кислоты с нечетной длиной цепи и другие метаболиты. С точки зрения биохимии, он катализирует реакцию, которая превращает (S)-метилмалонил-КоА в (р) форма.[3][4] Этот фермент катализирует следующее химическая реакция

(S) -метилмалонил-КоА (р) -метилмалонил-КоА

Метилмалонил-КоА-эпимераза играет важную роль в катаболизме жирные кислоты с углеродными цепями нечетной длины. В катаболизме четной цепи насыщенные жирные кислоты, то β-окислительный путь расщепляет молекулы жирного ацил-КоА в повторяющихся последовательностях четырех реакций с образованием одной ацетил-КоА на повторяющуюся последовательность. Это означает, что в каждом цикле β-окисления жирный ацил-Со-А укорачивается на два атома углерода. Если бы жирная кислота начиналась с четного числа атомов углерода, этот процесс мог бы расщепить всю насыщенную жирную кислоту на единицы ацетил-КоА. Однако, если бы жирная кислота начиналась с нечетного числа атомов углерода, β-окисление разрушило бы жирный ацил-КоА до тех пор, пока три атома углерода пропионил-КоА сформирован. Чтобы превратить это в метаболически полезный сукцинил-КоА, необходимы три реакции. Пропионил-КоА сначала карбоксилируется до (S) -метилмалонил-КоА ферментом Пропионил-КоА карбоксилаза. Метилмалонил-КоА-эпимераза затем катализирует перегруппировку (S) -метилмалонил-КоА к (р) в реакции, использующей витамин B12 кофактор и резонансно-стабилизированный карбанион средний.[нужна цитата ] (р) -метилмалонил-КоА затем превращается в сукцинил-КоА в реакции, катализируемой метилмалонил-КоА мутаза.

Действуя как общая база, фермент отрывает протон от β-углерода (р) -метилмалонил-КоА. Это приводит к образованию промежуточного карбаниона, в котором -углерод стабилизирован резонансом. Затем фермент действует как обычная кислота, протонируя β-углерод, что приводит к образованию (S) -метилмалонил-КоА.

Клиническое значение

Мутации в гене MCEE вызывает дефицит метималонил-КоА эпимеразы (MCEED),[5] редкий аутосомно-рецессивный врожденная ошибка обмена веществ в метаболизме аминокислот с участием аминокислоты с разветвленной цепью валин, лейцин, и изолейцин. Пациенты с MCEED могут иметь опасные для жизни неонатальные Метаболический ацидоз, гипераммониемия, трудности с кормлением, и кома.

использованная литература

  1. ^ «MCEE - Метилмалонил-КоА эпимераза, митохондриальный предшественник - Homo sapiens (Human) - ген и белок MCEE». www.uniprot.org.
  2. ^ Европа, Банк данных по белкам в. "Краткое описание структуры PDB 3rmu‹ Банк данных по белкам в Европе (PDBe) ‹EMBL-EBI". www.ebi.ac.uk.
  3. ^ Мазумдер Р., Сасакава Т., Казиро Ю., Очоа С. (октябрь 1962 г.). «Метаболизм пропионовой кислоты в тканях животных. IX. Метилмалонил-кофермент А рацемаза». Журнал биологической химии. 237: 3065–8. PMID  13934211.
  4. ^ Оверат П., Келлерман Г.М., Линен Ф., Фриц Х.П., Келлер Г.Дж. (1962). «[О механизме перегруппировки метилмалонил-Со А в сукцинил-Со А. II. Эксперименты по механизму действия метилмалонил-Со А изомеразы и метилмалонил-Со А рацемазы]». Biochemische Zeitschrift. 335: 500–18. PMID  14482843.
  5. ^ Bikker H, Bakker HD, Abeling NG, Poll-The BT, Kleijer WJ, Rosenblatt DS, Waterham HR, Wanders RJ, Duran M (июль 2006 г.). «Гомозиготная нонсенс-мутация в гене метилмалонил-КоА-эпимеразы (MCEE) приводит к легкой метилмалоновой ацидурии». Человеческая мутация. 27 (7): 640–3. Дои:10.1002 / humu.20373. PMID  16752391. S2CID  5821956.

внешние ссылки