{{위키데이터 속성 추적}}
{{효소 정보
| 이름 = 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소
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'''글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소'''({{llang|en|glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase, '''GAPDH'''}}) ({{EC number|1.2.1.12}})는 [[해당과정]]의 6번째 단계를 촉매하는 약 37 kDa의 [[효소]]로, [[글리세르알데하이드 3-인산]]을 [[1,3-비스포스포글리세르산]]으로 전환시키는 가역적인 반응을 [[촉매]]한다. 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 오랫동안 확립되어 온 [[물질대사|대사]]적인 기능 외에도, [[전사 (생물학)|전사]] 활성화, [[아폽토시스]]의 개시,<ref name="pmid17072346">{{저널 인용| vauthors = Tarze A, Deniaud A, Le Bras M, Maillier E, Molle D, Larochette N, Zamzami N, Jan G, Kroemer G, Brenner C | title = GAPDH, a novel regulator of the pro-apoptotic mitochondrial membrane permeabilization | journal = Oncogene | volume = 26 | issue = 18 | pages = 2606–20 | date = April 2007 | pmid = 17072346 | doi = 10.1038/sj.onc.1210074 | doi-access = free }}</ref> [[소포체]]에서 [[골지체]]로의 소포 이동, 고속축삭수송 또는 [[축삭수송]]<ref name="pmid23374344">{{저널 인용| vauthors = Zala D, Hinckelmann MV, Yu H, Lyra da Cunha MM, Liot G, Cordelières FP, Marco S, Saudou F | title = Vesicular glycolysis provides on-board energy for fast axonal transport | journal = Cell | volume = 152 | issue = 3 | pages = 479–91 | date = January 2013 | pmid = 23374344 | doi = 10.1016/j.cell.2012.12.029 | doi-access = free }}</ref>을 포함한 몇 가지 비대사적인 과정과 관련되어 있다. 정소에서 정소-특이적 [[동질효소]]인 [[GAPDHS]]가 [[유전자 발현|발현]]된다.

== 구조 ==
정상적인 세포 조건 하에서, [[세포질]]의 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 주로 [[사량체]]로 존재한다. 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 각각의 단일 촉매 [[싸이올|싸이올기]]를 함유하고 있고 효소의 촉매 기능에 결정적인 4개의 동일한 37 [[원자 질량 단위|kDa]] 소단위체로 구성된다.<ref name=pmid20727968>{{저널 인용| vauthors = Tristan C, Shahani N, Sedlak TW, Sawa A | title = The diverse functions of GAPDH: views from different subcellular compartments | journal = Cellular Signalling | volume = 23 | issue = 2 | pages = 317–23 | date = February 2011 | pmid = 20727968 | doi = 10.1016/j.cellsig.2010.08.003 | pmc=3084531}}</ref><ref name=pmid21895736>{{저널 인용| vauthors = Nicholls C, Li H, Liu JP | title = GAPDH: a common enzyme with uncommon functions | journal = Clinical and Experimental Pharmacology & Physiology | volume = 39 | issue = 8 | pages = 674–9 | date = August 2012 | pmid = 21895736 | doi = 10.1111/j.1440-1681.2011.05599.x }}</ref> 핵의 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 pH 8.3~8.7의 [[등전점]](pI)를 증가시켰다.<ref name=pmid21895736/> 주목할 점은, 효소 [[활성 부위]]의 [[시스테인]] [[잔기]] Cys<sup>152</sup>는 [[산화 스트레스]]에 의한 아폽토시스의 유도에 필요하다.<ref name=pmid21895736/> 특히 세포질의 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 [[번역 후 변형]]은 해당과정 이외의 역할에 기능할 수 있도록 한다.<ref name=pmid20727968/>

글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 알려지지 않은 스플라이스 변이체로 단일 mRNA 전사체를 생성하는 단일 유전자에 의해 암호화되지만, 아이소 형태는 [[정자 (생물학)|정자]]에서만 발현되는 별도의 유전자로서 존재한다.<ref name=pmid21895736/>

== 반응 ==
{|
|[[파일:GADP-1,3BPG.PNG|왼쪽|450px|섬네일|글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소에 의한 글리세르알데하이드 3-인산과 1,3-비스포스포글리세르산 간의 상호전환, ΔG'°= 6.3 kJ/mol]]
|}
=== 글리세르알데하이드 3-인산의 두 단계 전환 ===
첫 번째 반응은 1번 위치에서 [[글리세르알데하이드 3-인산]]의 [[산화]]인데, 여기서 [[알데하이드]]는 [[카복실산]](ΔG°'=-50 kJ/mol (−12kcal/mol))으로 전환되고 동시에 NAD<sup>+</sup>는 [[NADH]]로 환원된다.

이러한 높은 [[에너지 방출반응|에너지 방출성]]의 산화 반응에 의해 방출된 에너지는 무기 [[인산염|인산]]이 글리세르알데하이드 3-인산 중간생성물로 전달되어 고에너지 인산 화합물인 [[1,3-비스포스포글리세르산]]을 형성하는 [[에너지 흡수반응|에너지 흡수성]]의 두 번째 반응(ΔG°'=+50 kJ/mol (+12kcal/mol))을 유발한다.

이것은 산화와 짝지어진 [[인산화]]의 예이고, 전체 반응은 다소 에너지 흡수성(ΔG°'=+6.3 kJ/mol (+1.5))이다. 여기서 에너지 짝지어짐은 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소에 의해 가능해진다.

=== 메커니즘 ===
글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 이 반응의 두 번째 단계에서 매우 큰 활성화 에너지를 줄이기 위해 공유결합성 촉매 및 일반적 염기 촉매를 사용한다.

====1: 산화====
먼저, 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 활성 부위에서 [[시스테인]] [[잔기]]는 글리세르알데하이드 3-인산의 [[카보닐기]]를 공격하여 [[헤미싸이오아세탈]] 중간생성물(공유결합성 촉매)를 생성한다.

헤미싸이오아세탈은 효소의 활성 부위에 있는 [[히스티딘]] 잔기에 의해 탈양성자화(일반적 염기 촉매)된다. 탈양성자화는 다음에 생성되는 싸이오에스터 중간체에서 카보닐기의 재형성 및 수소화물 이온의 방출을 촉진합니다.

다음으로 [[NAD+|NAD<sup>+</sup>]]의 인접한 밀접하게 결합된 분자는 글리세르알데하이드 3-인산으로부터 [[수소화물]] 이온을 받아들여 [[NADH]]를 형성하는 한편, 글리세르알데하이드 3-인산은 일련의 단계에서 [[싸이오에스터]]로 동시에 산화된다.

이 싸이오에스터 종은 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소가 없을 때 글리세르알데하이드 3-인산이 산화되어 생성되는 [[카복실산]] 종보다 에너지가 훨씬 더 높다(덜 안정함). 이 카복실산 종은 에너지 상태가 너무 낮은데 반응의 두 번째 단계([[인산화]])에 대한 에너지 장벽을 너무 높아지게 만들기 때문에 반응 속도가 너무 느려지게 되고 살아있는 생명체에 불리해진다.

====2: 인산화====
NADH는 활성 부위를 떠나고 또 다른 분자의 NAD<sup>+</sup>의 양전하는 다음 단계 및 최종 단계의 전이 상태에서 음전하의 카보닐 산소를 안정화시킨다. 마지막으로 무기 인산 분자는 싸이오에스터를 공격하고 사면체의 중간생성물을 형성한 다음 붕괴하여 [[1,3-비스포스포글리세르산]] 및 효소의 [[시스테인]] 잔기의 [[싸이올|싸이올기]]를 방출한다.

=== 조절 ===
글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 [[다른 자리 입체성 조절]]의 [[모르페인]](morpheein) 모델을 사용할 수 있다.<ref name="pmid22182754">{{저널 인용| vauthors = Selwood T, Jaffe EK | title = Dynamic dissociating homo-oligomers and the control of protein function | journal = Archives of Biochemistry and Biophysics | volume = 519 | issue = 2 | pages = 131–43 | date = March 2012 | pmid = 22182754 | pmc = 3298769 | doi = 10.1016/j.abb.2011.11.020 }}</ref>

== 기능 ==
=== 물질대사 ===
그 이름에서도 알 수 있듯이, 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 [[글리세르알데하이드 3-인산]]의 [[1,3-비스포스포글리세르산]]으로의 전환을 촉매한다. 이 반응은 [[진핵세포]]의 [[세포질]]에서 일어나는 에너지와 탄소 분자 공급의 중요한 대사 경로인 [[포도당]]의 [[해당과정]]의 6번째 단계이다. 전환은 두 단계로 구성되는데, 첫 번째 단계는 열역학적으로 유리한 단계이고, 두 번째 단계는 열역학적으로 불리한 단계이다.

=== 전사 및 아폽토시스 ===
글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 그 자체로 [[전사 (생물학)|전사]]를 활성화시킬 수 있다. ''OCA-S'' 전사 공동활성화제 복합체는 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소 및 [[젖산 탈수소효소]]를 함유하는 데, 이 두 단백질은 이전에는 [[물질대사|대사]]에만 관여하는 것으로 생각되어 왔다. 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 [[세포질]]과 [[세포핵]] 사이를 이동하여 대사 상태를 [[유전자]] [[전사 (생물학)|전사]]와 연결시킬 수 있다.<ref name="pmid12887926">{{저널 인용| vauthors = Zheng L, Roeder RG, Luo Y | title = S phase activation of the histone H2B promoter by OCA-S, a coactivator complex that contains GAPDH as a key component | journal = Cell | volume = 114 | issue = 2 | pages = 255–66 | date = July 2003 | pmid = 12887926 | doi = 10.1016/S0092-8674(03)00552-X }}</ref>

2005년에 하라(Hara)외 연구진들은 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소가 [[아폽토시스]]를 일으킨다는 것을 보여주었다. 이것은 제3의 기능은 아니지만, 위에서 서술한 전사 활성화에서와 같이 [[DNA]]에 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소가 결합하는 것에 의해 매개되는 활성으로 볼 수 있다. 이 연구는 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소가 세포 스트레스에 반응하여 일산화 탄소에 의해 ''S''-나이트로실화되어 [[유비퀴틴 연결효소]]인 [[SIAH1]] 단백질에 결합하는 것을 입증했다. 복합체는 핵으로 이동하여 SIAH1은 [[단백질분해과정|분해]]를 위해 핵 단백질을 표적으로 하여 조절된 세포 셧다운을 개시한다.<ref name="pmid15951807">{{저널 인용| vauthors = Hara MR, Agrawal N, Kim SF, Cascio MB, Fujimuro M, Ozeki Y, Takahashi M, Cheah JH, Tankou SK, Hester LD, Ferris CD, Hayward SD, Snyder SH, Sawa A | title = S-nitrosylated GAPDH initiates apoptotic cell death by nuclear translocation following Siah1 binding | journal = Nature Cell Biology | volume = 7 | issue = 7 | pages = 665–74 | date = July 2005 | pmid = 15951807 | doi = 10.1038/ncb1268 }}</ref> 후속 연구에서 연구팀은 [[파킨슨병]]을 치료하기 위해 임상적으로 사용된 데프레닐이 ''S''-나이트로실화를 방지함으로써 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 아폽토시스 작용을 강하게 감소시켜 약물로 사용될 수 있음을 보여주었다.<ref name="pmid16505364">{{저널 인용| vauthors = Hara MR, Thomas B, Cascio MB, Bae BI, Hester LD, Dawson VL, Dawson TM, Sawa A, Snyder SH | title = Neuroprotection by pharmacologic blockade of the GAPDH death cascade | journal = Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America | volume = 103 | issue = 10 | pages = 3887–9 | date = March 2006 | pmid = 16505364 | pmc = 1450161 | doi = 10.1073/pnas.0511321103 }}</ref>

=== 대사 스위치 ===
글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 산화 스트레스 하에서 가역적 대사 스위치로 작용한다.<ref name="pmid23064950">{{저널 인용| vauthors = Agarwal AR, Zhao L, Sancheti H, Sundar IK, Rahman I, Cadenas E | title = Short-term cigarette smoke exposure induces reversible changes in energy metabolism and cellular redox status independent of inflammatory responses in mouse lungs | journal = American Journal of Physiology. Lung Cellular and Molecular Physiology | volume = 303 | issue = 10 | pages = L889–98 | date = November 2012 | pmid = 23064950 | doi = 10.1152/ajplung.00219.2012}}</ref> [[세포]]가 [[산화제]]에 노출되면 많은 양의 항산화 [[보조 인자]]인 [[NADPH]]가 필요하다. [[세포질]]에서 NADPH는 여러 [[효소]]에 의해 NADP<sup>+</sup>로부터 환원된다. [[오탄당 인산 경로]]의 첫 번째 단계를 촉매하는 [[포도당 6-인산]] 탈수소효소도 NADP<sup>+</sup>를 NADPH로 환원시킨다. 산화제의 처리는 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 불활성화를 유발한다. 이러한 불활성화는 [[해당과정]]에서 오탄당 인산 경로로의 [[물질대사|대사]] 흐름을 일시적으로 다시 지정하여, 세포가 더 많은 NADPH를 생성할 수 있도록 한다.<ref name="pmid18154684">{{저널 인용| vauthors = Ralser M, Wamelink MM, Kowald A, Gerisch B, Heeren G, Struys EA, Klipp E, Jakobs C, Breitenbach M, Lehrach H, Krobitsch S | title = Dynamic rerouting of the carbohydrate flux is key to counteracting oxidative stress | journal = Journal of Biology | volume = 6 | issue = 4 | pages = 10 | year = 2007 | pmid = 18154684 | pmc = 2373902 | doi = 10.1186/jbiol61 }}</ref> 스트레스 조건에서 NADPH는 [[글루타레독신]] 및 [[싸이오레독신]]을 포함한 일부 항산화 시스템에 필요하며 [[글루타싸이온]]의 재활용에 필수적이다.

=== 소포체로부터 골지체로의 수송 ===
글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 또한 분비된 단백질의 운반 경로의 일부인 [[소포체]]에서 [[골지체]]로의 [[소포 (세포)|소포]] 수송에 관여하는 것으로 보인다. 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 Rab2에 의해 소포체의 소포소관 클러스터로 모여서 [[COPI]] 소포를 형성하는 것을 돕는 것으로 밝혀졌다. 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 Src에 의한 [[티로신]] [[인산화]]를 통해 활성화된다.<ref name="pmid17488287">{{저널 인용| vauthors = Tisdale EJ, Artalejo CR | title = A GAPDH mutant defective in Src-dependent tyrosine phosphorylation impedes Rab2-mediated events | journal = Traffic | volume = 8 | issue = 6 | pages = 733–41 | date = June 2007 | pmid = 17488287 | doi = 10.1111/j.1600-0854.2007.00569.x | pmc = 3775588 }}</ref>

=== 추가적인 기능 ===
글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 다른 많은 효소들과 마찬가지로 여러 기능들을 가지고 있다. [[해당과정]]의 6번째 단계를 촉매하는 것 외에도 최근의 연구 결과들은 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소가 다른 세포 과정들에 관여하는 것으로 나타나고 있다. 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 세포의 철 항상성,<ref>{{저널 인용| vauthors = Boradia VM, Raje M, Raje CI | title = Protein moonlighting in iron metabolism: glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) | journal = Biochemical Society Transactions | volume = 42 | issue = 6 | pages = 1796–801 | date = December 2014 | pmid = 25399609 | doi = 10.1042/BST20140220 }}</ref> 특히 세포 내 불안정한 헴에 대한 [[샤페론 단백질]]을 유지하는 맥락에서 더 높은 차수의 다기능성을 나타내는 것으로 설명되었다.<ref>{{저널 인용| vauthors = Sweeny EA, Singh AB, Chakravarti R, Martinez-Guzman O, Saini A, Haque MM, Garee G, Dans PD, Hannibal L, Reddi AR, Stuehr DJ | display-authors = 6 | title = Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase is a chaperone that allocates labile heme in cells | journal = The Journal of Biological Chemistry | volume = 293 | issue = 37 | pages = 14557–14568 | date = July 2018 | pmid = 30012884 | pmc = 6139559 | doi = 10.1074/jbc.RA118.004169 }}</ref> 이것은 연구자들에게는 놀라운 일이었지만, 새로운 단백질을 처음부터 진화시키는 대신 기존의 단백질을 재사용하고 적응시키는 것은 진화적으로 의미가 있다.

== 부하 조절로 사용 ==
글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 대부분의 조직과 세포에서 안정적이고 구성적으로 발현되기 때문에 [[하우스키핑 유전자]]로 간주된다. 이러한 이유로 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 생물학적 연구자들에 의해 [[웨스턴 블롯]]의 부하 조절 및 [[실시간 중합효소연쇄반응|qPCR]]의 조절 수단으로 일반적으로 사용된다. 그러나 연구자들은 특정 조건 하에서 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 다른 조절을 보고했다.<ref name="pmid15769908">{{저널 인용| vauthors = Barber RD, Harmer DW, Coleman RA, Clark BJ | title = GAPDH as a housekeeping gene: analysis of GAPDH mRNA expression in a panel of 72 human tissues | journal = Physiological Genomics | volume = 21 | issue = 3 | pages = 389–95 | date = May 2005 | pmid = 15769908 | doi = 10.1152/physiolgenomics.00025.2005 | citeseerx = 10.1.1.459.7039 }}</ref> 예를 들어, 전사인자 [[MZF1]]은 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소 유전자를 조절하는 것으로 나타났다.<ref>{{저널 인용| vauthors = Piszczatowski RT, Rafferty BJ, Rozado A, Tobak S, Lents NH | title = The glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase gene (GAPDH) is regulated by myeloid zinc finger 1 (MZF-1) and is induced by calcitriol | journal = Biochemical and Biophysical Research Communications | volume = 451 | issue = 1 | pages = 137–41 | date = August 2014 | pmid = 25065746 | doi = 10.1016/j.bbrc.2014.07.082 }}</ref> 저산소증은 또한 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소를 강력하게 상향 조절한다.<ref>https://link.springer.com/article/10.1007/s11684-008-0045-7</ref> 따라서 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소를 부하 조절로 사용하는 것은 신중하게 고려되어야 한다.

== 세포에서의 분포 ==
[[해당과정]]의 모든 과정은 [[세포질]]에서 일어나며 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 해당과정의 6번째 단계의 반응을 촉매한다. [[적혈구]]에서 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소 및 다른 해당과정의 효소들은 [[세포막]] 내부의 복합체에 모인다. 이러한 과정은 인산화 및 산소화에 의해 조절되는 것으로 보인다.<ref name="pmid15701694">{{저널 인용| vauthors = Campanella ME, Chu H, Low PS | title = Assembly and regulation of a glycolytic enzyme complex on the human erythrocyte membrane | journal = Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America | volume = 102 | issue = 7 | pages = 2402–7 | date = February 2005 | pmid = 15701694 | pmc = 549020 | doi = 10.1073/pnas.0409741102 }}</ref> 해당과정의 여러 효소들이 서로 가까이 모여 있으면 포도당 분해의 전체 속도가 크게 증가할 것으로 예상된다. 최근의 연구에 의하면 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소가 세포막 외부에 철 의존적 방식으로 발현되며, 세포성 철 항상성 유지에 역할을 하는 것으로 밝혀졌다.<ref name="pmid25286305">{{저널 인용| vauthors = Sirover MA | title = Structural analysis of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase functional diversity | journal = The International Journal of Biochemistry & Cell Biology | volume = 57 | issue = | pages = 20–6 | date = December 2014 | pmid = 25286305 | doi = 10.1016/j.biocel.2014.09.026 | pmc=4268148}}</ref><ref name="pmid22062951">{{저널 인용| vauthors = Kumar S, Sheokand N, Mhadeshwar MA, Raje CI, Raje M | title = Characterization of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase as a novel transferrin receptor | journal = The International Journal of Biochemistry & Cell Biology | volume = 44 | issue = 1 | pages = 189–99 | date = January 2012 | pmid = 22062951 | doi = 10.1016/j.biocel.2011.10.016 }}</ref>

== 임상적 중요성 ==
=== 암 ===
글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 피부 [[흑색종]]과 같은 다수의 사람의 암에서 과발현되며, 이의 발현은 종양의 진행과 양의 상관관계가 있다.<ref name=pmid25550585>{{저널 인용| vauthors = Ramos D, Pellín-Carcelén A, Agustí J, Murgui A, Jordá E, Pellín A, Monteagudo C | title = Deregulation of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase expression during tumor progression of human cutaneous melanoma | journal = Anticancer Research | volume = 35 | issue = 1 | pages = 439–44 | date = January 2015 | pmid = 25550585 }}</ref><ref name=pmid23620736>{{저널 인용| vauthors = Wang D, Moothart DR, Lowy DR, Qian X | title = The expression of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase associated cell cycle (GACC) genes correlates with cancer stage and poor survival in patients with solid tumors | journal = PLOS ONE | volume = 8 | issue = 4 | pages = e61262 | date = 2013 | pmid = 23620736 | doi = 10.1371/journal.pone.0061262 | pmc=3631177}}</ref> 이의 해당과정 및 항아폽톱시스 기능은 종양 세포의 증식 및 보호에 기여하며 [[발암]]을 촉진한다. 특히 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 [[스핑고지질]]인 [[세라마이드]]를 자극하는 [[화학요법]] 약물에 의해 유도된 [[텔로미어]]의 단축을 방지한다. 한편, [[산화 스트레스]]와 같은 조건은 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 기능을 손상시켜 세포의 노화 및 사망으로 이어지게 한다.<ref name=pmid21895736/> 또한, 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 고갈은 종양 세포의 [[생물학적 노화]]를 유도하기 때문에 종양의 성장을 제어하기 위한 세로운 치료 전략으로 제시되었다.<ref name=pmid21749859>{{저널 인용| vauthors = Phadke M, Krynetskaia N, Mishra A, Krynetskiy E | title = Accelerated cellular senescence phenotype of GAPDH-depleted human lung carcinoma cells | journal = Biochemical and Biophysical Research Communications | volume = 411 | issue = 2 | pages = 409–15 | date = July 2011 | pmid = 21749859 | doi = 10.1016/j.bbrc.2011.06.165 | pmc=3154080}}</ref>

=== 신경변성 ===
글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 주로 그 질환 또는 장애에 특이적인 다른 단백질과의 상호작용을 통해 몇몇 퇴행성 신경질환 및 장애와 연관되어 있다. 이러한 상호작용은 에너지 대사뿐만 아니라 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 다른 기능에도 영향을 줄 수 있다.<ref name=pmid20727968/> 예를 들어, [[아밀로이드 베타]] 전구체 단백질과 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 상호작용은 [[세포골격]] 또는 막수송과 관련된 기능을 방해할 수 있는 반면, [[헌팅틴]]과의 상호작용은 아폽토시스, 핵의 [[tRNA]] 수송, [[DNA 복제]], [[DNA 복구]]와 관련된 기능을 방해할 수 있다. 또한 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 핵 전위는 [[파킨슨병]]에서 보고되었으며, [[라사길린]]과 같은 몇몇 항아폽토시스성 파킨슨병 약물은 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소의 핵 전위를 방지하는 기능을 한다. 저(低)대사가 파킨슨병의 한 기여자일 수 있다고 제안되었지만, 신경 퇴행성 질환에 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소 관여의 기본 메커니즘은 명확하게 남아 있다.<ref name=pmid12428732>{{저널 인용| vauthors = Mazzola JL, Sirover MA | title = Alteration of intracellular structure and function of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase: a common phenotype of neurodegenerative disorders? | journal = Neurotoxicology | volume = 23 | issue = 4–5 | pages = 603–9 | date = October 2002 | pmid = 12428732 | doi=10.1016/s0161-813x(02)00062-1}}</ref> 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소 유전자의 5' UTR에서 [[단일염기 다형성|SNP]] rs3741916은 후기 발병 [[알츠하이머병]]과 관련될 수 있다.<ref name=pmid20864222>{{저널 인용| vauthors = Allen M, Cox C, Belbin O, Ma L, Bisceglio GD, Wilcox SL, Howell CC, Hunter TA, Culley O, Walker LP, Carrasquillo MM, Dickson DW, Petersen RC, Graff-Radford NR, Younkin SG, Ertekin-Taner N | title = Association and heterogeneity at the GAPDH locus in Alzheimer's disease | journal = Neurobiology of Aging | volume = 33 | issue = 1 | pages = 203.e25–33 | date = January 2012 | pmid = 20864222 | doi = 10.1016/j.neurobiolaging.2010.08.002 | pmc=3017231}}</ref>

== 상호작용 ==
=== 단백질 결합 파트너 ===
글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 다음과 같은 물질들과 [[단백질-단백질 상호작용]]을 통해 여러 가지 생물학적 기능에 참여한다.
{{div col|colwidth=33em}}
* [[튜불린]] – 미세소관 번들링을 용이하게 함.<ref name=pmid20727968/>
* [[액틴]] – 액틴 중합을 촉진시킴.<ref name=pmid20727968/>
* [[VDAC1]] – [[미토콘드리아]] 막 투과 및 아폽토시스를 유도함.<ref name=pmid20727968/>
* 이노시톨 1,4,5-삼중인산 수용체 – 세포 내 Ca<sup>2+</sup> [[신호 전달]]을 조절함.<ref name=pmid20727968/>
* [[Oct-1]] – [[세포 주기]]의 [[S기]] 동안 [[히스톤 H2B]] 합성에 필요한 보조활성자 복합체인 OCA-S를 형성함.<ref name=pmid21895736/>
* p22 – [[미세소관]] 조직을 돕는다.<ref name=pmid21895736/>
* Rab2 – [[소포체]]-[[골지체]] 수송을 촉진함.<ref name=pmid21895736/>
* [[트랜스페린]] – 다양한 세포 표면 및 세포 외액에 존재함.<ref name=pmid21895736/><ref name="pmid22062951"/><ref>{{저널 인용| vauthors = Raje CI, Kumar S, Harle A, Nanda JS, Raje M | title = The macrophage cell surface glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase is a novel transferrin receptor | journal = The Journal of Biological Chemistry | volume = 282 | issue = 5 | pages = 3252–61 | date = February 2007 | pmid = 17121833 | doi = 10.1074/jbc.M608328200 | doi-access = free }}</ref>
* [[젖산 탈수소효소]].<ref name=pmid21895736/>
* [[락토페린]].<ref>Secreted multifunctional Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase sequesters lactoferrin and iron into cells via a non-canonical pathway.
Anoop S. Chauhan, Pooja Rawat, Himanshu Malhotra, Navdeep Sheokand, Manoj Kumar, Anil Patidar, Surbhi Chaudhary, Priyanka Jakhar, Chaaya I. Raje and Manoj Raje
Scientific Reports 5, 18465; doi:10.1038/srep18465 (2015)
</ref>
* [[APEX1]] – 산화된 형태에서 환원된 형태로 전환되면 [[엔도뉴클레이스]] 활성을 갖게 된다.<ref name=pmid21895736/>
* [[전골수구성백혈병 단백질]] – [[RNA]]-의존적 방식으로 작용함.<ref name=pmid21895736/>
* [[RHEB]] – 낮은 포도당 조건에서 [[GTPase]]를 격리시킴.<ref name=pmid21895736/>
* Siah1은 핵으로 전위하는 복합체를 형성하여, 질산화적 스트레스 상태에서 핵 단백질을 [[유비퀴틴]]화하고 분해한다.<ref name=pmid21895736/>
* GOSPEL(GAPDH's cOmpetitor of Siah Protein Enhances Life)은 Siah1과 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소와의 상호작용을 차단하여 산화 스트레스에 대한 세포 사멸을 방지한다.<ref name=pmid21895736/>
* p300/[[CREB 결합 단백질]]은 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소를 아세틸화하고, 그 결과 추가 아폽토시스 대상의 아세틸화를 강화시킨다.<ref name=pmid21895736/>
* 골격근 특이적 Ca<sup>2+</sup>/칼모둘린 의존적 단백질 키네이스.<ref name=pmid21895736/>
* [[단백질 키네이스 B]].<ref name=pmid21895736/>
* [[아밀로이드 베타]] 전구체 단백질.<ref name=pmid12428732/>
* [[헌팅틴]].<ref name=pmid12428732/>
* 글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 동형 올리고머/응집체로 자가 결합할 수 있다.
{{Div col end}}

=== 핵산 결합 파트너 ===
글리세르알데하이드 3-인산 탈수소효소는 단일 가닥 RNA<ref>{{저널 인용| vauthors = White MR, Khan MM, Deredge D, Ross CR, Quintyn R, Zucconi BE, Wysocki VH, Wintrode PL, Wilson GM, Garcin ED | title = A dimer interface mutation in glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase regulates its binding to AU-rich RNA | journal = The Journal of Biological Chemistry | volume = 290 | issue = 3 | pages = 1770–85 | date = January 2015 | pmid = 25451934 | pmc = 4340419 | doi = 10.1074/jbc.M114.618165 }}</ref> 및 DNA와 결합하고, 다음과 같은 다수의 핵산 결합 파트너가 확인되었다.<ref name=pmid21895736/>
{{div col|colwidth=33em}}
* [[tRNA]],
* [[A형 간염]] 바이러스 RNA,
* [[B형 간염]] 바이러스 RNA,
* [[C형 간염]] 바이러스 RNA,
* HPIV3,
* [[림포카인]] mRNA,
* [[인터페론 감마|IFN-γ]] mRNA,
* [[일본뇌염]] 바이러스 mRNA,
* [[텔로미어]] DNA.
{{Div col end}}

=== 저해제 ===
* [[코닝산]]

== 같이 보기 ==
* [[글리세르알데하이드 3-인산]]
* [[탈수소효소]]
* [[산화환원효소]]

== 각주 ==
{{각주|33em}}

== 더 읽을거리 ==
{{참고 자료 시작|33em}}
* {{서적 인용| vauthors = Voet D, Voet JG | title = Biochemistry | edition = | publisher = Wiley | location = New York | year = 2010 | origyear = | pages = | quote = | isbn = 978-0-470-57095-1 }}
* {{서적 인용| last1 = Stryer | first1 = Lubert | last2 = Berg | first2 = Jeremy Mark | last3 = Tymoczko | first3 = John L. | title = Biochemistry, Fifth Edition & Lecture Notebook | edition = | publisher = W. H. Freeman | location = San Francisco | year = 2002 | isbn = 978-0-7167-9804-0 | name-list-format = vanc }}
* [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?highlight=glyceraldehyde+3+phosphate+dehydrogenase&rid=mcb.figgrp.4342 diagram of the GAPDH reaction mechanism] from Lodish MCB at NCBI bookshelf
* [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?highlight=glyceraldehyde+3+phosphate+dehydrogenase&rid=mboc4.figgrp.297 similar diagram] from Alberts The Cell at NCBI bookshelf
{{참고 자료 끝}}

== 외부 링크 ==
* [https://www.ebi.ac.uk/pdbe/pdbe-kb/proteins/P04406 PDBe-KB] provides an overview of all the structure information available in the PDB for Human Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase

{{효소}}
{{알데하이드/옥소 산화환원효소}}
{{알데하이드 탈수소효소}}
{{해당과정}}
{{해당과정의 효소}}

[[분류:해당]]
[[분류:EC 1.2.1]]