트립토판 2,3-다이옥시게나제

Tryptophan 2,3-dioxygenase
TDO2
5tia.jpg
사용 가능한 구조물
PDB직교 검색: PDBe RCSB
식별자
별칭TDO2, TDO, TO, TPH2, TRPO, 트립토판 2,3-다이옥시제네제, HYPTPRP
외부 IDOMIM: 191070 MGI: 1928486 호몰로Gene: 4132 GeneCard: TDO2
직교체
인간마우스
엔트레스
앙상블
유니프로트
RefSeq(mRNA)

NM_005651

NM_019911

RefSeq(단백질)

NP_005642

NP_064295

위치(UCSC)Chr 4: 155.85 – 155.92MbCr 3: 81.96 – 81.98Mb
PubMed 검색[3][4]
위키다타
인간 보기/편집마우스 보기/편집

효소에서는 트립토판 2,3-다이옥시제네아제(EC 1.13.11.11)는 키뉴레나인 경로의 첫 번째이자 요율제한 단계로서 L-트립토판(L-Trp)을 N-포밀-L-키뉴레나인에 산화시키는 헤메 효소다.null

L-트립토판2 + O ⇌ N-포밀-L-키누레나인

트립토판 2,3-다이옥시겐효소는 트립토판 신진대사의 전반적인 생물학적 과정의 일부로서 인체 내 트립토판 유동성의 생리학적 조절에 중심적인 역할을 한다.TDO는 트립토판 분해의 첫 번째 및 속도 제한 단계를 키누레나인 경로를 따라 강직화하여 시스템 트립토판 레벨을 조절한다.[5]인간에서 트립토판 2,3-다이옥시겐아제는 TDO2 유전자에 의해 암호화된다.[6]null

함수

트립토판 2,3-다이옥시게나제
EC 1.13.11.11 Tryptophan 2,3-dioxygenase - PDB id 1yw0 - EBI.jpg
크산토모나스 캄페스트리스에서 추출한 트립토판 2,3-다이옥시게나아제의 결정구조
식별자
EC 번호1.13.11.11
CAS 번호.9014-51-1
데이터베이스
인텐츠IntEnz 뷰
브렌다브렌다 입력
엑스퍼시나이스자이메 뷰
케그KEG 입력
메타사이크대사통로
프리암프로필
PDB 구조RCSB PDB PDBe PDBsum
진 온톨로지아미고 / 퀵고

이 효소는 산화효소 계열에 속하며, 특히 O를2 산화제로 하여 단일 기증자에게 작용하고 두 개의 산소 원자를 기질에 결합(산소 생성물)한다.이 제품군에는 트립토판 2,3-다이옥시제나아제(TDO, tryptophan oxygenase,[7][8] L-tryptophan pyrrolase라고도 한다)와 밀접하게 연관된 인도레아민 2,3-다이옥시제나아제 효소(IDO)가 포함된다.TDO와 IDO는 모두 단량체 당 1개의 비동결 heme를 포함하고 있으며, TDO는 대게 4중격인 반면, IDO는 단량체다.null

트립토판 2,3-다이옥시제나아제는 1930년대에[9] 처음 발견되었으며 진핵생물원핵생물에 모두 발견된다.포유류에서 트립토판 2,3-다이옥시겐아제의 발현은 보통 간으로 제한되지만, 일부 종의 뇌와 전염병에서 확인되었으며, 일부 조직에서는 자극에 반응하여 트립토판 생성을 유도할 수 있다.[8]쥐의 TDO는 (대장균에서) 재조합적으로 가장 먼저 발현되었다.[10]인간 TDO도 표현되었다.[11][12]null

같은 효소 제품군도 아직 디옥시제네아제 활성이 입증되지 않았지만,[14] 슈와넬라 원니덴시스(Shewanella oneidensis[13])의 인도레 2,3-다이옥시제네아제(dioxygenase)와 PrnB(PrnB)를 포함한다.2007년에는 L-트립토판 이산화효소(L-tryptophan dioxygenation, IDO2)를 촉매하는 기능을 가진 새로운 효소가 확인되었다.[15]null

구조

트립토판 2,3-다이옥시제나아제는 유전자 TDO2에 의해 인코딩된 헤메 함유 세포독성 효소다.[5]크산토모나스 캠페스트리스 TD)[13]랄스토니아 메탈리듀란스 [16]TDO)의 결정학적 연구는 그들의 구조가 본질적으로 동일하며 친밀하게 연관된 호모테트라메르 효소라는 것을 밝혀냈다.[17]각 모노머의 N 단자 잔류물이 인접한 모노머의 기질 결합 부위의 일부를 형성하기 때문에 그것들은 조광기의 조광기로 가장 잘 설명된다.단백질은 완전히 나선형이며, L-트립토판 결합에 관여하는 유연한 루프가 활성 부위 주머니 바로 밖에서 관찰된다.이 루프는 L-트립토판(L-tryptophan)이 있는 곳에서 자란 결정에서만 관찰되기 때문에 기질 결합 유도된 것으로 보인다.[17]null

기질(트립토판) 바인딩으로 사용할 수 있는 두 개의 TDO 구조가 있다.[17],[18]null

메커니즘

트립토판 산화의 메커니즘에 대한 초기 제안은 소노와 도슨에 의해 제시되었다.[19]이것은 철(FeII) heme만을 포함하는 염기성 추상화 메커니즘을 제안했다.그것에 대한 구체적인 증거는 없지만 TDO와 IDO는 동일한 메커니즘에 의해 반응한다고 가정한다.IDO에서는 이직 시 여객선 헤미(FeIV)[20][21]가 확인되었다.따라서 기계론적 제안은 메커니즘 동안 페리호 heme의 형성을 포함하도록 조정되었다.[22]TDO는 동일한 방식으로 반응하는 것으로 가정되지만, TDO에서는 페리호 heme이 관찰되지 않았다.또한 인도레아민 2,3-다이옥시제네제 메커니즘에 대한 논의를 참조하십시오.null

제안된 행동 메커니즘

임상적 유의성

트립토판 2,3-다이옥시제나아제는 인간 종양의 상당부분에서 발현되는 것으로 나타났다.[5]같은 연구에서는 종양에 의한 트립토판 2,3-다이옥시겐아제 발현이 면역된 생쥐에 의한 거부반응을 막았다.그룹에 의해 개발된 트립토판 2,3-디옥시제네제 억제제는 이들 생쥐가 트립토판 2,3-디옥시제네제네제네제 억제제가 암 치료에서 잠재력을 보인다는 것을 보여주면서 트립토판 2,3-디옥시제네제네제네제네제 억제제를 제거하는 능력을 회복시켰다.null

또 다른 연구는 트립토판 2,3-다이옥시겐아제가 불안과 관련된 행동을 담당하는 신진대사 경로에 잠재적으로 관여한다는 것을 보여주었다.[23]트립토판 2,3-다이옥시제나아제 결핍 생쥐를 생성하고 야생형 생쥐와 비교한 결과 트립토판 2,3-다이옥시제나제 결핍 생쥐는 트립토판뿐만 아니라 해마중간뇌에서 세로토닌5-HIAA혈장 수치가 증가했음을 발견했다.상승 플러스 미로, 오픈 필드 테스트와 같은 다양한 테스트에서는 이러한 녹아웃된 생쥐에서 항불안제 변조가 나타났으며, 이 결과는 트립토판 2,3-다이옥시겐아제와 트립토판 대사 및 생리학적 조건에서의 불안 관련 행동 사이의 직접적인 연관성을 입증했다.null

참고 항목

참조

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추가 읽기