Ribose-phosphate_diphosphokinase
リボースリン酸ジホスホキナーゼ(またはホスホリボシルピロリン酸シンテターゼまたはリボースリン酸ピロホスホキナーゼ) は、リボース 5-リン酸をホスホリボシルピロリン酸(PRPP)に変換する酵素です。 EC 2.7.6.1に分類されます。
リボースリン酸ジホスホキナーゼ
ホスホリボシルピロリン酸シンターゼ 1、六量体、ヒト
識別子
EC番号
2.7.6.1
CAS番号
9031-46-3
データベース
インターンツ
内部ビュー
ブレンダ
ブレンダエントリー
エクスパシー
ナイスザイムビュー
ケッグ
KEGGエントリー
メタサイク
代謝経路
プリアモス
プロフィール
PDB構造
RCSB PDB PDBe PDBsum
遺伝子オントロジー
AmiGO / QuickGO索 PMC
記事
パブメッド
記事 NCBI タンパク質
ホスホリボシルピロリン酸シンテターゼ 1
識別子
シンボル PRPS1 NCBI遺伝子631 HGNC 462
オミム 311850 参照シーケンス NM_002764 ユニプロット P60891 その他のデータ
EC番号
2.7.6.1
軌跡
Ch. × q21-q27検索する 構造物
スイスモデル
ドメイン
インタープロ
ホスホリボシルピロリン酸シンテターゼ 2
識別子
シンボル PRPS2 NCBI遺伝子634 HGNC 465
オミム 311860 参照シーケンス NM_002765 ユニプロット P11908 その他のデータ
EC番号
2.7.6.1
軌跡
Ch. X pter-q21検索する 構造物
スイスモデル
ドメイン
インタープロ
この酵素は、ヌクレオチド(プリンとピリミジン)、補因子NADとNADP、アミノ酸の ヒスチジンとトリプトファンの合成に関与しており、これらの生合成プロセスをペントースリン酸経路に結びつけ、基質が生成されます。リボース 5-リン酸が誘導されます。リボース 5-リン酸は、グルコース-6-リン酸からHMP シャント経路によって生成されます。生成物であるホスホリボシルピロリン酸は、プリン再利用経路およびプリンの新規合成の必須成分として機能します。酵素の機能不全により、プリン代謝が損なわれることになります。リボースリン酸ピロホスホキナーゼは細菌、植物、動物に存在し、ヒトリボースリン酸ピロホスホキナーゼには 3 つのアイソフォームがヒトでは、酵素をコードする遺伝子はX 染色体上に
コンテンツ
1 反応機構2 構造 3 関数 4 規制
5 病気における役割
6 参考文献
7 外部リンク
反応機構
ホスホリボシルピロリン酸シンテターゼの全体反応
リボースリン酸ジホスホキナーゼは、Mg-ATP (ATP に配位した Mg2+) からジホスホリル基をリボース 5-リン酸に転移します。酵素反応はリボース 5-リン酸の結合で始まり、続いて Mg-ATP が酵素に結合します。両方の基質が結合した際の遷移状態では、二リン酸が移動します。この酵素は、生成物であるホスホリボシルピロリン酸を放出する前に、まず AMP を放出します。酸素 18 標識水を使用した実験は、反応機構がSN2 反応における ATP のベータリンに対するリボース 5-リン酸のアノマーヒドロキシル基の求核攻撃によって進行することを示しています。
ホスホリボシルピロリン酸合成酵素のSN2機構
構造
酵素ホスホリボシルピロリン酸シンテターゼ I (ヒト) の 1 つのサブユニットの PyMol レンダリング。緑色の柔軟なループ。リボース 5-リン酸結合領域は青色に着色されています。
ホモ二量体としてのホスホリボシルピロリン酸シンテターゼ I (ヒト) を PyMol でレンダリングし、2 つのサブユニット (赤と青) によって形成されます。3 つのホモ二量体が活性酵素複合体を形成します。
結晶化と X 線回折の研究により酵素の構造が解明され、クローニング、タンパク質発現、精製技術によって単離されました。リボースリン酸ジホスホキナーゼの 1 つのサブユニットは 318 個のアミノ酸で構成されています。活性酵素複合体は 3 つのホモ二量体 (または 6 つのサブユニット、つまり六量体) で構成されます。1 つのサブユニットの構造は、N 末端ドメインの4 つのアルファ ヘリックスとC 末端ドメインの 5 つのアルファ ヘリックスに囲まれた 5 本鎖の平行なベータシート(中心コア) であり、2 つの短い逆平行ベータ シートが伸びています。芯から。酵素の触媒部位は ATP とリボース 5-リン酸に結合します。フレキシブル ループ (Phe92 ～ Ser108)、ピロリン酸結合ループ (Asp171 ～ Gly174)、およびフラグ領域 (隣接するサブユニットの Val30 ～ Ile44) は、1 つのサブユニットの 2 つのドメイン間の境界面に位置する ATP 結合部位を構成します。フレキシブル ループは、その構造のばらつきが大きいことからそのように名付けられました。リボース 5-リン酸結合部位は、1 つのサブユニットの C 末端ドメインに位置する残基 Asp220 ～ Thr228 で構成されています。 ADP に結合するアロステリック部位は、3 つのサブユニットのアミノ酸残基で構成されています。
関数
この反応の生成物であるホスホリボシルピロリン酸(PRPP) は、数多くの生合成 (新規およびサルベージ) 経路で使用されます。PRPP は、 RNAとDNAを形成するヌクレオチド塩基に使用されるプリンとピリミジンの de novo 合成においてリボース糖を提供します。PRPP はオロチン酸と反応してオロチジル酸を形成し、これはウリジル酸(UMP)に変換できます。その後、UMP はヌクレオチドシチジン三リン酸(CTP) に変換されます。PRPP、グルタミン、アンモニアの反応により、イノシン酸(IMP)の前駆体である 5-ホスホリボシル-1-アミンが形成され、最終的にアデノシン三リン酸 (ATP) またはグアノシン三リン酸 (GTP) に変換されます。PRPP は、遊離プリン塩基と反応してアデニル酸、グアニル酸、およびイノシン酸を形成することにより、プリン再利用経路において役割を果たします。 PRPP はNADの合成にも使用されます。PRPP とニコチン酸の反応により、中間体ニコチン酸モノヌクレオチドが生成されます。
規制
リボースリン酸ジホスホキナーゼの活性には Mg2+ が必要です。この酵素は、 Mg2+ に配位したATPにのみ作用します。リボースリン酸ジホスホキナーゼは、リン酸化とアロステリーによって制御されます。これはリン酸によって活性化され、 ADPによって阻害されます。リン酸塩と ADP が同じ調節部位をめぐって競合することが示唆されています。通常の濃度では、リン酸はアロステリック調節部位に結合して酵素を活性化します。しかし、高濃度では、リン酸は活性部位での結合を巡って基質のリボース 5-リン酸と競合するため、阻害効果があることが示されています。ADP は、リボース-リン酸ジホスホキナーゼの重要なアロステリック阻害剤です。基質リボース 5-リン酸の濃度が低いと、ADP が酵素を競合的に阻害する可能性があることが示されています。リボースリン酸ピロホスホキナーゼも、その下流の生合成産物の一部によって阻害されます。
病気における役割
リボースリン酸ジホスホキナーゼは多くの生合成経路において重要な化合物であるため、いくつかの稀な疾患やX 連鎖劣性疾患に関与しています。超活性（酵素活性の増加または酵素の調節解除）を引き起こす突然変異は、プリンおよび尿酸の過剰産生を引き起こします。超活動性の症状には、痛風、感音性難聴、、筋緊張の低下（筋緊張低下）、筋協調障害（運動失調）、遺伝性末梢神経障害、、神経発達障害などが リボースリン酸ジホスホキナーゼの機能喪失につながる変異は、シャルコー・マリー・トゥース病やアーツ症候群を引き起こします。
参考文献
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外部リンク
Uniprot – リボースリン酸ピロホスホキナーゼ 1
シャルコー・マリー・トゥース神経障害 X タイプ 5 に関する GeneReviews/NIH/NCBI/UW エントリー
シャルコー・マリー・トゥース神経障害 X タイプ 5 に関する OMIM エントリー
GeneReviews/NCBI/NIH/UW の芸術症候群に関するエントリー
ホスホリボシルピロリン酸シンテターゼ (PRS) 超活性に関する GeneReviews/NIH/NCBI/UW エントリー
GeneReviews/NCBI/NIH/UW の DFNX1 非症候性難聴および難聴に関するエントリー
米国国立医学図書館のホスホリボシル + ピロリン酸 + シンテターゼ医療主題見出し(MeSH) · ポータル:
生物学”