Aminolevulinaattisyntaasi

Aminolevulinaattisyntaasi eli aminolevuliinihapposyntaasi on entsyymi, joka katalysoi aminolevuliinihapon muodostumista sukkinyylikoentsyymi-A:sta ja glysiinistä. Aminolevuliinihapon lisäksi reaktiossa muodostuu koentsyymi-A:ta ja hiilidioksidia. Entsyymiä esiintyy eläimissä, sienissä ja alfaproteobakteereihin kuuluvissa bakteereissa. Entsyymi on osa porfyriinien biosynteesiä näissä eliöissä. Aminolevulinaattisyntaasin EC-numero on 2.3.1.37.

Rakenne ja toimintamekanismi
Aminolevulinaattisyntaasi on rakenteeltaan kahdesta samanlaisesta alayksiköstä koostuva dimeeri ja vaatii koentsyymikseen pyridoksaalifosfaatin. Nisäkkäissä entsyymistä esiintyy kahta eri isoentsyymiä, useissa kudoksissa esiintyvää ALAS1-isoentsyymiä ja vain punasoluissa esiintyvää ALAS2-isoentsyymiä. Näiden isoentsyymien aktiivisuuden säätely poikkeaa toisistaan.

Aminolevulinaattisyntaasin katalysoiman reaktion mekanismin ensimmäisessä vaiheessa entsyymin aktiivisen keskuksen lysiiniaminohappo muodostaa imiinin eli Schiffin emäksen pyridoksaalifosfaatin kanssa. Tämä reagoi lysiinin kanssa muodostaen uuden imiinin pyridoksaalifosfaatin ja glysiinin kanssa. Tästä välivaiheesta irtoaa protoni ja muodostuva kinonoidivälivaihe reagoi sukkinyylikoentsyymi-A:n kanssa muodostaen epästabiilin 2-amino-3-ketoadipiinihapon, jonka dekarboksyloitumisen ja protoniensiirtojen jälkeen aminolevuliinihappo vapautuu entsyymistä.

Aminolevulinaattisyntaasin inhibiittoreita ovat muun muassa hemoglobiini, hemi, hemiini sekä useat hemin esiasteisiin kuuluvat metalliporfyriinikompleksit. Entsyymin vajaatoiminta aiheuttaa harvinaisen perinnöllisen sairauden erytropoieettisen protoporfyrian tai sideroblastisen anemian.

Lähteet

Transferaasit