CA1 (جين)

الأنهيداز الكربونية 1هو إنزيم يتم ترميزه عند البشر بواسطة جين CA1.

أنهيدراز كربوني (CA) هي عائلة كبيرة من الانزيمات المعدنية الزنك التي تحفز الترطيب القابل للعكس لثنائي أكسيد الكربون. يشاركون في مجموعة متنوعة من العمليات البيولوجية، بما في ذلك التنفس الخلوي، والتكلس، وتوازن الحمض القاعدي، وارتشاف العظم، وتشكيل الفكاهة المائية، والسائل الدماغي الشوكي، واللعاب، والعصارة الهضمية.

تظهر تنوعًا واسعًا في توزيع الأنسجة وفي توطينها التحت خلوي. يرتبط CA1 ارتباطًا وثيقًا بجينات CA2 و CA3 على الكروموسوم 8، وهو يشفر بروتين عصاري خلوي يوجد على أعلى مستوى في كريات الدم الحمراء. تم وصف المتغيرات النصية لـ CA1 باستخدام polyA_sites البديلة في الأدبيات.

بناء 
يحتوي البروتين CA1 البشري على الموقع النشط N-terminus، وموقع ارتباط الزنك، وموقع ربط الركيزة. يكشف التركيب البلوري لمركب الأنيون بيكربونات CA1 عن اثنتين من الروابط الهيدروجينية بين الزوج ثريونين-حمض الجلوتاميك وزوج Glu117-هستيدين119، وعلاقة P-H واحدة بين جزيء الماء وحلقة فينيل من بقايا تيروسين. يرتبط تثبيط المنتج من CA1 عبر الأنيكون بيكربونات إلى تغيير توطين البروتون على His119. لذلك يعتبر الرابطة Glu117-His119 H لتنظيم أيونات الزنك والقوة الملزمة من أنيون البيكربونات.

آلية 
إن التفاعل الذي يتم تحفيزه بواسطة CA1 هو نفسه مثل بروتينات عائلة الأنهيدراز الكربونية الأخرى:
CO2{} + H2O ->[\text{Carbonic anhydrase}] H2CO3
(في الأنسجة - تركيز ثاني أكسيد الكربون العالي)

يحتوي التفاعل المحفز CA1 على حركية ميكايليس و مينتين من 4.0 mM لـ CO2، الجهد الأقصى للإنزيم من 2 × 105 s − 1، والكفاءة التحفيزية (Kcat / Km) من 5 × 107 M − 1s − 1 مقارنة إلى isuzymes أخرى من عائلة α-CA من anhydrases الكربونية. معدل الدوران والمعدل الحفاز CA1 ليست سوى حوالي 10 ٪ من CA2 (Kcat: 1.4 × 106 s − 1 Kcat / Km: 1.5 × 108 M − 1s − 1).

وظيفة 
ينتمي الأنهيدراز الكربونيك 1 إلى العائلة الفرعية α-CA ويتم توطينه في العصارة الخلوية لخلية الدم الحمراء، والسبيل الهضمي، والقلب وغيرها من الأعضاء أو الأنسجة. يساهم النقل عبر الغشاء لبيكربونات كاليفورنيا المنتجة بشكل كبير في تنظيم أس هيدروجيني.

في متغير الإنسان الذي ينشط فيه الزنك من CA1، ميشيغان فاريانت، تغيرت طفرة نقطية واحدة من 67 هستيدين إلى أرجنين في منطقة حرجة من الموقع النشط. هذا النوع من الزنك إنزيم بروتين فلزي، فريد من حيث أنه يمتلك نشاط استرياز الذي تم تعزيزه بشكل خاص بإضافة أيونات الزنك الحرة.

تفاعلات 
تبين أن CA1 يتفاعل مع:
 TFCP2
 HSD17B7
 MAPK6

تم تأكيد هذه التفاعلات باستخدام علم الخلايا الحية عالية الإنتاج.

مراجع

قراءات إضافية 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

إنزيمات
جينات على كروموسوم 8