Uroporfyrinogeenidekarboksylaasi

Uroporfyrinogeenidekarboksylaasi on lyaaseihin kuuluva entsyymi. Entsyymi katalysoi uroporfyrinogeeni III:n hajoamista koproporfyrinogeeni III:ksi ja hiilidioksidiksi. Uroporfyrinogeenidekarboksylaasia tavataan niin esi- kuin aitotumaisistakin eliöistä, ja se on osa porfyriinien kuten hemiryhmän biosynteesiä. Sen EC-numero on EC 4.1.1.37.

Rakenne ja toiminta

Uroporfyrinogeenidekarboksylaasi on rakenteeltaan kahdesta samanlaisesta alayksiköstä koostuva dimeeri. Ihmisen entsyymin molekyylimassa on 84 kDa. Uroporfyrinogeenidekarboksylaasi on sikäli poikkeuksellinen entsyymi dekarboksylaasien joukossa, että se ei tarvitse toimiakseen koentsyymiä. Entsyymin aktiivisessa keskuksessa on useita polaarisia aminohappoja kuten arginiinia, asparagiinihappoa, histidiinia ja tyrosiinia. Entsyymin katalysoimassa reaktiossa positiivisesti varautunut arginiiniaminohappo luovuttaa pyrrolirenkaalle protonin, jolloin se tautomerisoituu pyrroliniumkationiksi. Seuraavassa vaiheessa molekyylistä poistuu hiilidioksidimolekyyli ja muodostuu metyleenipyrroliinirakenne, josta protoninsiirtojen seurauksena muodostuu metyylipyrroliinirakenne. Dekarboksylaatio lähtee liikkeelle D-renkaasta ja etenee vaiheittain tämän jälkeen järjestyksessä A, B ja C. Jos substraattikonsentraatio on suuri, etenemisjärjestys on satunnaista. Uroporfyrinogeeni III:n lisäksi entsyymi hyväksyy substraateikseen myös useat muun porfyrinogeenit.

Harvinaisessa perinnöllisessä porfyrioihin kuuluvassa sairauksessa porfyria cutanea tardassa uroporfyrinogeenidekarboksylaasin toiminta on puutteellista tai entsyymiä ei muodostu ihmiselimistössä lainkaan. Tämän seurauksena elimistöön kertyy uroporfyrinogeeni III:a. Seurauksena on valoherkkyyttä ja valon aiheuttamia iho-oireita ja maksan toimintahäiriöitä. Oireita voi laukaista ja pahentaa runsas alkoholinkäyttö.

Lähteet

Lyaasit