Cistationin-beta-sintaza

**Cistationin-β-sintaza**, znna I kao  **CBS** (EC 4.2.1.22), jest enzim koji je kod ljudi kodiran genom **CBS**  sa hromosoma 21. Katalizira prvi korak puta transsulfuracije, od homocisteina do cistationina:
:L-serin + L-homocistein \rightleftharpoons  L-cistationin + H2O

CBS koristi kofaktor piridoksal-fosfat (PLP) i može se alosterno regulisati efektorima kao što je sveprisutni kofaktor S-adenozil-L-metionin (adoMet). Ovaj enzim pripada porodici lijaza, tačnije, hidro-lijaza, koje cijepaju veze ugljik-kisik.

CBS je multidomenski enzim sastavljen od N-terminalnog enzimskog domena i dva CBS-domena. *CBS* gen je najčešći lokus za mutacije povezane sa homocistinurijom.

## Struktura 
left|550px|center|thumb| Poravnavanje sekvenci domena CBS.
Ljudski enzim cistationin β-sintaza je tetramer i sastoji se od 551 aminokiselina sa molekulskom težinom podjedinice od 61 kDa. Prikazuje modularnu organizaciju od tri modula sa N-terminalnim hemskim domenom, praćenim jezgrom koje sadrži kofaktor PLP. Kofaktor je duboko u domenu hema i povezan je Schiffovom  bazom. A Schiffova  baza je funkcionalna grupa koja sadrži C=N vezu sa atomom dušika koji je povezan s aril ili alkil grupom. Domen hema sastoji se od 70 aminokiselina i čini se da hem postoji samo u sisarskim CBS i da ga nema u CBS kvasaca i Protozoa. Na C-terminalu, regulatorni domen CBS-a sadrži tandemsko ponavljanje dva CBS domena β-α-β-β-α, sekundarnog strukturnog motiva koji se nalazi u drugim proteinima.

Domen hema sadrži N-terminalnu petlju koja vezuje hem i obezbeđuje aksijalne ligande C52 i H65. Udaljenost hema od mjesta PLP-a sugerira njegovu neulogu u katalizi, međutim deleije  hemskog domena uzrokuju gubitak redoks osjetljivosti; stoga se pretpostavlja da je hem redoks senzor.

CBS zauzima ključnu poziciju u metabolizmu sumpora kod sisara na spoju homocisteina, gdje se donosi odluka da se metionin komnzervira ili pretvori u cistein putem puta transsulfuracije. Štaviše, put transsulfuracije je jedini put koji može ukloniti aminokiseline koji sadrže sumpor u uslovima viška.

Izmjereni V0 reakcije katalizirane enzimom, općenito, odražava stabilno stanje (gdje je [ES] konstantan), iako je V0 ograničen na rani dio reakcije, a analiza ovih početnih brzina se naziva kinetikom stabilnog stanja. Kinetička analiza kvasca CBS u stabilnom stanju daje paralelne linije. Ovi rezultati slažu se s predloženim ping-pong mehanizmom u kojem je vezivanje serina i oslobađanje vode praćeno vezivanjem homocisteina i oslobađanjem cistationina. Nasuprot tome, stabilno stanje enzimske kintike CBS-a pacova daje linije koje se sijeku, što ukazuje da se β-supstituent serina ne oslobađa iz enzima prije vezivanja homocisteina.

Aktivnost CBS enzima nije prisutna u svim tkivima i ćelijama. Ne postoji u srcu, plućima, sjemenicima, nadbubrežnim žlijezdama i slezeni kod pacova. Kod ljudi se pokazalo da ga nema u srčanom mišiću i primarnim kulturama ljudskih endotelnih aortnim ćelijama. Nedostatak CBS-a u ovim tkivima implicira da nisu u stanju sintetizirati cistein i da se on mora pribavljati iz vanćelijskih izvora. Također sugerira da ova tkiva mogu imati povećanu osjetljivost na toksičnost homocisteina, jer ne mogu katabolizirati višak homocisteina putem transsulfuracije.

Ljudski CBS obavlja ključni korak u biosintetskom putu cisteina, tako što pruža regulatornu kontrolnu tačku za AdoMet. Homocistein, nakon što je metiliran u metionin, može se pretvoriti u AdoMet, koji donira metil grupe raznim supstratima, npr. neurotransmiterima, proteinima i nukleinskim kiselinama. AdoMet funkcioniše kao alosterni aktivator CBS-a i vrši kontrolu nad njegovom biosintezom: niske koncentracije AdoMet-a rezultiraju niskom aktivnošću CBS-a, čime se homocistein usmjerava u transmetilaciju prema formiranju AdoMet-a. Nasuprot tome, visoke koncentracije adoMet-a usmjeravaju homocistein u transsulfuracijski put prema biosintezi cisteina.

Kod sisara, CBS je visoko regulirani enzim, koji sadrži hemski kofaktor koji funkcionira kao redoksni senzor,

Budući da CBS kod sisara sadrži hemski kofaktor, dok enzim kvasca i protozoa iz Trypanosoma cruzi nemaju kofaktore hema,  spekuliralo se da hem nije potreban za aktivnost CBS.

Odsustvo cistationin beta-sintaze kod miševa izaziva neplodnost zbog gubitka ekspresije proteina u maternici.

## Mutacije 
Geni koji kontrolišu ekspresiju CBS enzima možda neće raditi sa 100% efikasnošću kod osoba koje imaju jedan od SNP-ova (jednonukleotidnim polimorfizama, polimorfizam poznatiji kao mutacije) koji utiču na ovaj gen. Poznate varijante uključuju A360A, C699T, I278T, N212N i T42N SNP (između ostalih). Ovi SNP-ovi, koji imaju različite efekte na efikasnost enzima, mogu se otkriti standardnim metodama DNK-testiranja.

## Također pogledajte
* Homocistinurija
* Cistein
* Metabolizam
* Aminokiselina
* S-Adenozil-L-metionin
* Hem

## Reference
## Dopunska literatura
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*

## Vanjski linkovi 
* CBS Main Page at University of Colorado Health Sciences Center
* Cystathionine beta-synthase in BRENDA: The Comprehensive Enzyme Information System
* Cystathionine beta-Synthase: Protein Data Bank Entry

Kategorija:Geni na hromosomu 21
Kategorija:Ljudski proteini
Kategorija:Proteomika
Kategorija:EC 4.2.1
Kategorija:Piridoksal fosfatni enzimi
Kategorija:Enzimi poznate strukture