Adenozin-deaminaza

**Adenozin-deaminaza** (znana i kao **adenozin-aminohidrolaza**  ili **ADA**) je enzim (EC 3.5.4.4) uključen u metabolizam purina. Potreban je za razgradnju adenozina iz hrane i za promet nukleinskih kiselina u tkivima.

Njegova primarna funkcija kod ljudi je razvoj i održavanje imunskog sistema. Međutim, puna fiziološka uloga ADA još nije u potpunosti shvaćena.

## Struktura 
ADA postoji i u malom obliku (kao monomer) i u velikom obliku (kao dimer-kompleks) .U monomernom obliku enzim je polipeptidni lanac, presavijen u osam niti paralelnih α / β tubula, koje okružuju središnji duboki džep koji je aktivno mjesto. Pored osam središnjih beta-bačvi i osam perifernih α-heliksa, ADA također sadrži pet dodatnih zavojnica: ostaci 19-76 puta preklopljenih u tri zavojnice, koji se nalaze između β1 i α1 nabora, a dvije antiparalelne karboksi-terminalne spirale nalaze se preko amino-terminala β-tubula.

Aktivno mjesto ADA sadrži cink-ion koji se nalazi u najdubljem udubljenju aktivnog mjesta i koordiniran je s pet atoma iz His15, His17, His214, Asp295 i supstrata. Cink je samo  kofactor koji je neophodan za njenu aktivnost.

Supstrat, adenozin, stabiliziran je i vezan za aktivno mjesto pomoću devet vodikovih veza.Karboksilna grupa Glu217, približno koplanarna sa purinskim prstenom supstrata, u položaju je da formira vodikovu vezu sa N1 supstrata. Karboksilna grupa Asp296, također koplanarna sa purinskim prstenom supstrata, tvori vodikovu vezu sa N7 supstrata. NH grupa Gly184 u poziciji je da stvori vodikovu vezu sa N3 supstrata. Asp296 stvara veze kako sa ionom Zn2+, tako i sa 6-OH supstrata. His238 se također vodikom veže za supstrat 6-OH. Riboza 3'-OH supstrata tvori vodikovu vezu sa Asp19, dok 5'-OH tvori vodikovu vezu sa His17. Dvije daljnje vodikove veze stvaraju se na molekulama vode, na otvaranju aktivnog mjesta, pomoću 2'-OH i 3'-OH supstrata.

Zbog uvlačenja aktivnog mjesta unutar enzima, supstrat, nakon što se veže, gotovo je u potpunosti odvojen od rastvarača.Površinska izloženost supstrata rastvaraču kada je vezan je 0,5% površinske izloženosti supstrata u slobodnom stanju.

## Reakcije 
ADA nepovratno deaminira adenozin, pretvarajući ga u srodni nukleozid inozin supstitucijom amino grupe keto grupom.
]] 

Inozin se zatim može deribozirati (ukloniti iz riboza) pomoću drugog enzima zvanog purinska nukleozid-fosforilaza (PNP), pretvarajući ga u hipoksantin.

## Mehanizam katalize 
Predloženi mehanizam za ADA kataliziranu deaminaciju je stereospecifična adicija-eliminacija putem tetraedarskog intermedijera. Putem oba mehanizma, Zn2+ kao snažni elektrofil aktivira molekulu vode, koju osnovni Asp295 deprotonira, kako bi stvorio napadajući hidroksid. His238 orijentira molekulu vode i stabilizira naboj napadajućeg hidroksida. Glu217 je protoniran da donira proton N1 supstrata.

Reakcija je stereospecifična, zbog lokacije ostataka cinka, Asp295 i His238, koji su okrenuti prema B-strani purinskog prstena supstrata.

Uočena je kompetitivna inhibicija za ADA, gdje proizvod inozin djeluje na kompetitivni inhibitor na enzimsku aktivnost.

## Funkcija 
ADA se smatra jednim od ključnih enzima metabolizma purina.  Enzim je pronađen u bakterijama, biljkama, beskičmenjacima, kičmenjacima i sisarima, sa visokom konzervacijom aminokiselinske sekvence. Konzerviranje sekvence aminokiselina sugerira ključnu prirodu ADA na putu spašavanja purina.

Prvenstveno, kod ljudi ADA je uključen u razvoj i održavanje imunoskog sistema. Međutim, primijećena je i povezanost ADA sa održavanjem epitelnih ćelija diferencijacijom, neurotransmisijom i gestacijom. Također je predloženo da ADA, pored razgradnje adenozina, stimulira oslobađanje pobuđujuće aminokiseline i neophodna je za spajanje A1 adenozinskih receptora i heterodimernog G-proteina. što sugerira da hronična izloženost visokim nivoima adenozina može pogoršati reakcije upale, umjesto da ih suzbija. Također je prepoznato da su protein i aktivnost adenozin-deaminaze povećani u mišjim srcima koja prekomjerno izražavaju HIF-1 alfa, što dijelom objašnjava oslabljene nivoe adenozina u srcima koji eksprimiraju HIF-1 alfa tokom ishemijskog stresa.

## Patologija 
Neke mutacije u genu za adenozin-deaminazu uzrokuju da on ne dolazi do ekspresije. Rezultirajući nedostatak jedan je od uzroka teške kombinirane imunodeficijencije (SCID), posebno autosomno recesivnog nasljeđivanja. Deficitni nivo ADA povezan je i s plućnom upalom, smrću timusnih ćelija i neispravnim signaliziranjem T-ćelijskih receptora.

Suprotno tome, mutacije zbog kojih ovaj enzim dolazi do prekomjerne ekspresije jedan su od uzroka hemolitske anemije.

Postoje neki dokazi da drugačiji alel (ADA2) može dovesti do autizma.

Povišeni nivoi ADA takođe su povezani sa AIDS-om.

## Izoforme 
Postoje 2 izoforme ADA: ADA1 i ADA2.

* ADA1 se nalazi u većini tjelesnih ćelija, posebno limfocita i makrofaga, gdje je prisutan ne samo u citosolu i jedru već i kao ektoforma na ćelijskoj membrani vezanoj za dipeptidil peptidazu-4 (aka CD26). ADA1 je uglavnom uključen u unutarćelijsku aktivnost i postoji u malom obliku (monomer) i velikom obliku (dimer).
* ADA2 was first identified in human spleen. Naknadno je pronađen u drugim tkivima, uključujući makrofage, gdje koegzistira s ADA1. Dvije izoforme reguliraju odnos adenozina i dezoksiadenozina, koji potenciraju ubijanje parazita. ADA2 se nalazi pretežno u ljudskoj plazmi i serumu i postoji samo kao homodimer.

## Klinički značaj 
ADA2 je dominantni oblik prisutan u ljudskoj plazmi i pojačan je kod mnogih bolesti, posebno onih povezanih s imunsim sistemom: na primjer reumatoidni artritis, psorijaza i sarkoidoza . Izoforma ADA2 u plazmi je također povećana kod većine karcinoma. ADA2 nije sveprisutan, ali koegzistira s ADA1 samo u monocitima-makrofazima.

Ukupni ADA u plazmi može se izmjeriti pomoću tečna hromatografija visoke performans ili enzimskim ili kolorimetrijskim tehnikama. Možda najjednostavniji sistem je merenje amonijaka koji se oslobađa iz adenozina kada se razgradi na inozin. Nakon inkubacije plazme s puferskim rastvorom adenozina, amonijak reagira sa Berthelotovim reagensom dajući plavu boju koja je proporcionalna količini aktivnosti enzima. Za mjerenje ADA2, eritro-9- (2-hidroksi-3-nonil) adenin (EHNA) se dodaje prije inkubacije, kako bi se inhibirala enzimska aktivnost ADA1. Odsustvo ADA1 je ono što uzroci Teške kombinirane imunodeficijencije( SCID).

ADA se također može koristiti u obradi limfocitnih pleurskih izljeva ili peritoneumskim ascitima, tako što takvi uzorci s niskim nivoom ADA u osnovi isključuju tuberkulozu.

Tuberkulozni pleurski izlivi sada se mogu precizno dijagnosticirati povišenim nivoima adenozin-deaminaze pleurskwe tečnosti, iznad 40 U po litru.

Kladribin i Pentostatin su antineoplastična sredstva koja se koriste u liječenju leukemije trepljavih ćelija; njihov mehanizam djelovanja je inhibicija adenozin-deaminaze.

## Također pogledajte
* Nedostatak adenozin-deaminaze
## Reference 
## Dopunska literatura 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 
* 

## Vanjski linkovi 
* 
* 
* PDBe-KB provides an overview of all the structure information available in the PDB for Human Adenosine deaminase
* PDBe-KB provides an overview of all the structure information available in the PDB for Mouse Adenosine deaminase

Kategorija:EC 3.5.4
Kategorija:Imunostimulansi
Kategorija:Enzimi
Kategorija:Geni na hromosomu 20