헥소아미노산효소
Hexosaminidase| β-N-아세틸헥소사미디아제 | |||||||||
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.jpg) 헥소사미나트륨 A(헥스 A) | |||||||||
| 식별자 | |||||||||
| EC 번호 | 3.2.1.52 | ||||||||
| CAS 번호. | 9012-33-3 | ||||||||
| 데이터베이스 | |||||||||
| 인텐츠 | IntEnz 뷰 | ||||||||
| 브렌다 | 브렌다 입력 | ||||||||
| 엑스퍼시 | 나이스자이메 뷰 | ||||||||
| 케그 | KEG 입력 | ||||||||
| 메타사이크 | 대사통로 | ||||||||
| 프리암 | 프로필 | ||||||||
| PDB 구조 | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| 진 온톨로지 | 아미고 / 퀵고 | ||||||||
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Hexosaminidase (EC 3.2.1.52, beta-acetylaminodeoxyhexosidase, N-acetyl-beta-D-hexosaminidase, N-acetyl-beta-hexosaminidase, N-acetyl hexosaminidase, beta-hexosaminidase, beta-acetylhexosaminidinase, beta-D-N-acetylhexosaminidase, beta-N-acetyl-D-hexosaminidase, beta-N-acetylglucosaminidase, hexosaminidase A, N-acetylhexosaminidase, beta-D-hexosamin이데아제)는 N-아세틸-β-D-헥소사미드 내 단자 N-아세틸-D-헥소사민 잔류물의 가수분해에 관여하는 효소다.[1][2][3][4]null
혈중 및/또는 소변에서 높은 수치의 헥소아미다제가 알코올 중독 치료에서 재발하는 바이오마커로 제안되었다.[5]null
이소자임과 유전자
리소소소말 A, B, S 이소자메스
기능성 리소솜 β-헥소사미나제 효소는 구조상 조광성이 있다.α와 β 서브유닛의 조합을 통해 3개의 이소자미(isozymes)가 생성되어 3개의 활성 다이머 중 하나를 형성한다.[6]
| 헥소아미노산효소 이소자임 | 하위 단위 구성 | 기능을 하다 |
|---|---|---|
| A | α/β 헤테로디머 | 체내에서M2 G강리오사이드의 가수분해를 할 수 있는 유일한 isozyme |
| B | β/β 호모디머 | 조직에는 존재하지만 알려진 생리적 기능은 없다. |
| S | α/α 호모디머 | 조직에는 존재하지만 알려진 생리적 기능은 없다. |
α와 β 서브유닛은 각각 별도의 유전자인 HEXA와 HEXB에 의해 암호화된다.베타-헥소사미디아제와 공동 인자M2 G 활성제 단백질은 단자 N-아세틸 헥소사민을 포함한 G강리오사이드와M2 기타 분자의 저하를 촉진한다.[7]HEXB의 유전자 돌연변이는 종종 Sandhoff병을 유발하는 반면, HEXA의 돌연변이는 Tay-Sachs 병의 주요 원인인M2 G ganglioside의 가수분해를 감소시킨다.[8]null
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함수
리소솜 헥소사미디아제의 알파와 베타 서브유닛이 갈나크 잔류물을 둘 다 분해할 수 있지만, 오직 알파 서브유닛만이 키 잔여물인 Arg-424와 알파 서브유닛의 아미노산 시퀀스에서 형성되는 루프 구조 때문에 G강리오시드를M2 가수 분해할 수 있다.베타 서브 유닛에 없는 글리-280, 세르-281, 글루-282, 프로-283으로 구성된 알파 서브 유닛의 루프는 GM2 활성제단백질(GAPM2) 결합에 이상적인 구조로 작용하며, 아르기닌은 GM2 갱리오사이드의 N-아세틸-네우라민산 잔류물을 결합하는 데 필수적이다.GM2 활성제 단백질은 G강리오사이드M2(ganglioside)를 운반해 지질을 헥소시아미다아제(hexosaminidase effector)로 표시하므로 기능성M2 헥소사미다제(hexosamidase)는 G강리오사이드에서 N-acetylgalactosamine(GalNAc) 잔류물을 제거하여 G강리오사이드로M2M3 가수 분해할 수 있다.[9]null
작용기전
글루탐산염 잔류물, G강리오사이드의M2 갈나크 잔류물, 아스파리트 잔류물로 구성된 미카엘리스 콤플렉스는 옥사졸리늄 이온 중간 형성으로 이어진다.글루탐산염 잔여물(알파 글루-323/베타 글루-355)은 갈나크 잔여물의 글리코시드 산소 원자에 수소를 기증함으로써 산으로 작용한다.아스파레이트 잔류물(알파 Asp-322/베타 Asp-354)은 C2-아세타민도군(기질 탄소 1에 N-아세타미도 산소 원자)이 공격할 수 있도록 배치한다.아스파라테 잔여물은 옥사졸리늄 이온 중간에서 질소 원자의 양의 전하를 안정시킨다.옥사졸리늄 이온 중간 형성에 따라 물은 전기영양 아세트 탄소를 공격한다.글루탐산염은 제품 복합체와 갠지오사이드의M3 형성으로 이어지는 물을 감압시켜 기지의 역할을 한다.[9]null
Tay-Sachs 병을 유발하는 유전자 돌연변이
유전자 삭제, 난센스 돌연변이, 오식 돌연변이 등 헥소아미다아제 결핍으로 이어지는 돌연변이가 수없이 많다.타이-삭스병은 헥소사미나제 A가 기능능력을 상실할 때 발생한다.Tay-Sachs 병에 걸린 사람들은 GM2 갱리오사이드의 GalNAc 잔류물을 제거할 수 없고, 그 결과 일반 사람보다 100배에서 1000배 더 많은M2 G 갱리오사이드들을 뇌에 저장하게 된다.100개 이상의 다른 돌연변이가 타이-삭스 질병의 유아기 환자에서만 발견되었다.[10]null
Tay-Sachs 환자의 80% 이상에서 발생하는 가장 흔한 돌연변이는 Hex A 유전자의 exon 11에 있는 4가지 기본 쌍 추가(TATC)에서 비롯된다.이 삽입은 조기 정지 코돈으로 이어져 헥스 A 결핍을 일으킨다.[11]null
타이-삭스와 함께 태어난 아이들은 보통 2살에서 4살 사이에 열망과 폐렴으로 죽는다.Tay-Sachs는 뇌 기능 저하와 실명을 일으킨다.환자들은 또한 허약한 사지와 발작을 경험한다.현시점에서 타이-삭스병에 대한 치료나 효과적인 치료는 없었다.[10]null
NGT인 NAG-thiazoline은 헥소사미나미다효소 A의 메커니즘 기반 억제제 역할을 한다.Tay-Sachs병(오중접합 헥소사미디아제 A) 환자에서는 NGT가 헥소아미디아제 A의 활성 부위에서 결합하여 분자 샤페론 역할을 하며, 이는 적절히 접힌 헥소아미디아제 A를 생성하는데 도움을 준다.헥소아미노산효소 A의 안정적 다이머 순응은 내포체 망막에서 이탈하는 기능을 가지고 있으며M2, 리소솜으로 유도되어 G강리오사이드의 열화를 수행할 수 있다.[9]헥소아미노산아제 A의 두 하위유닛은 다음과 같다.
세포질 C와 D 이소자메스
MGEA5 유전자에 의해 암호화된 분기 단백질 NCOT(핵 세포질 O-GlcNAcase 및 아세틸트랜스퍼레이즈)는 헥소사미나미디아제와 히스톤 아세틸트랜스퍼레이즈 활동을 모두 가지고 있다.[12]NCOT는 헥소사미나이드효소[13] C로도 알려져 있으며 리소솜 헥소사미나이드효소 A에 비해 기질특성이 뚜렷하다.[14]인간 O-GlcNAcase 유전자에서 단일 뉴클레오티드 다형성증은 당뇨성 2형과 연관되어 있다.[15]null
최근 헥소아미다효소 D(HExDC)로 지정된 네 번째 포유류 헥소아미다효소 폴리펩타이드 성분이 확인됐다.[16]null
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참조
- ^ Cabezas JA (August 1989). "Some comments on the type references of the official nomenclature (IUB) for β-N-acetylglucosaminidase, β-N-acetylhexosaminidase and β-N-acetylgalactosaminidase". Biochem. J. 261 (3): 1059–60. doi:10.1042/bj2611059b. PMC 1138940. PMID 2529847.
- ^ Calvo P, Reglero A, Cabezas JA (November 1978). "Purification and properties of β-N-acetylhexosaminidase from the mollusc Helicella ericetorum Müller". Biochem. J. 175 (2): 743–50. doi:10.1042/bj1750743. PMC 1186125. PMID 33660.
- ^ Frohwein YZ, Gatt S (September 1967). "Isolation of β-N-acetylhexosaminidase, β-N-acetylglucosaminidase, and β-N-acetylgalactosaminidase from calf brain". Biochemistry. 6 (9): 2775–82. doi:10.1021/bi00861a018. PMID 6055190.
- ^ Li SC, Li YT (October 1970). "Studies on the glycosidases of jack bean meal. 3. Crystallization and properties of β-N-acetylhexosaminidase". J. Biol. Chem. 245 (19): 5153–60. doi:10.1016/S0021-9258(18)62830-3. PMID 5506280.
- ^ Allen JP, Sillanaukee P, Strid N, Litten RZ (August 2004). "Biomarkers of Heavy Drinking". National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism. Retrieved 2021-07-11.
{{cite web}}: CS1 maint : url-status (링크) - ^ Hou Y, Tse R, Mahuran DJ (April 1996). "Direct determination of the substrate specificity of the alpha-active site in heterodimeric beta-hexosaminidase". Biochemistry. 35 (13): 3963–9. doi:10.1021/bi9524575. PMID 8672428.
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- ^ Mark BL, Mahuran DJ, Cherney MM, Zhao D, Knapp S, James MN (April 2003). "Crystal Structure of Human β-Hexosaminidase B: Understanding the Molecular Basis of Sandhoff and Tay–Sachs Disease". J. Mol. Biol. 327 (5): 1093–109. doi:10.1016/S0022-2836(03)00216-X. PMC 2910754. PMID 12662933.
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- ^ Gutternigg M, Rendić D, Voglauer R, Iskratsch T, Wilson IB (April 2009). "Mammalian cells contain a second nucleocytoplasmic hexosaminidase". Biochem. J. 419 (1): 83–90. doi:10.1042/BJ20081630. PMC 2850170. PMID 19040401.
외부 링크
- 진리뷰스/NCBI/NIH/UW enitosaminidase A 결핍증, Tay-Sachs병
- 미국 국립 의학 도서관의 헥소사미나이드제 A(MesH) 제목
- EC 3.2.1.52
