Adenine phosphoribosyltransferase

nhỏ|Gen APRT được cấu thành bởi 5 exon (màu xanh lam). Các codon bắt đầu (ATG) và dừng (TGA) được chỉ định (đậm màu xanh). Dinucleotide CpG được nhấn mạnh trong màu đỏ. Chúng có nhiều ở khu vực thượng nguồn của gen nơi chúng tạo thành đảo CpG.
Adenine phosphoribosyltransferase (APRTase) là một enzyme được mã hóa bởi gen APRT, được tìm thấy ở người trên nhiễm sắc thể số 16. Nó là một phần của họ PRTase loại I và tham gia vào con đường trục vớt nucleotide, cung cấp một sự thay thế cho sinh tổng hợp nucleotide de novo ở người và hầu hết các động vật khác. Trong các động vật nguyên sinh ký sinh như giardia, APRTase cung cấp cơ chế duy nhất mà adenine có thể được sản xuất. Thiếu APRTase góp phần hình thành sỏi thận (sỏi tiết niệu) và suy thận tiềm ẩn.

Chức năng
APRTase xúc tác phản ứng sau trong con đường trục vớt nucleotide purine:

Adenine + Phosphoribosyl Pyrophosphate (PRPP) → Adenylate (AMP) + Pyrophosphate (PPi)
giữa|khung|ARPTase xúc tác chuyển phosphoribosyl từ PRPP sang adenine, tạo thành AMP và giải phóng pyrophosphate (PPi).
Trong các sinh vật có thể tổng hợp purines de novo, con đường trục vớt nucleotide cung cấp một giải pháp thay thế hiệu quả hơn về mặt năng lượng. Nó có thể cứu vãn adenine từ con đường sinh tổng hợp polyamine hoặc từ các nguồn purin trong chế độ ăn uống. Nó được biểu hiện cấu thành trong tất cả các mô động vật có vú.

Trong ký sinh trùng đơn bào, con đường trục vớt nucleotide cung cấp phương tiện duy nhất để tổng hợp nucleotide. Do hậu quả của việc thiếu APRTase ở người tương đối nhẹ và có thể điều trị được, nên có thể điều trị một số bệnh nhiễm ký sinh trùng bằng cách nhắm mục tiêu chức năng APRTase.

Ở thực vật, cũng như ở các sinh vật khác, ARPTase có chức năng chủ yếu để tổng hợp adenylate. Nó có khả năng độc đáo để chuyển hóa hoocmon thực vật cytokinin có thể tồn tại dưới dạng base, nucleotide hoặc nucleoside.

APRT có chức năng liên quan đến hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase (HPRT).

Cấu trúc
APRTase là một homodimer, với 179 dư lượng amino acid trên mỗi monome. Mỗi monome chứa các vùng sau:
trái|nhỏ|Mạng xúc tác của APRTase với chất phản ứng adenine và PRPP đã được giải quyết. Hood được cho là quan trọng đối với tính đặc hiệu của purine, trong khi vòng linh hoạt được cho là có chứa các phân tử trong vị trí hoạt động.

Miền "lõi" (dư lượng 33-169) với năm bản β nằm song song
Miền "nắp" (dư lượng 5-34) với 2 vòng xoắn α và 2 bản β
Miền "vòng lặp linh hoạt" (dư lượng 95-113) với 2 bản β đối song nhau
phải|nhỏ|Dư lượng A131, L159, V25 và R27 rất quan trọng đối với tính đặc hiệu purine trong APRTase của người.
Tính đặc hiệu của enzyme đối với adenine liên quan đến dư lượng kỵ nước Ala131 và Leu159 trong miền lõi. Ở người, hai dư lượng trong miền liên kết hydro với purine có tính đặc hiệu hơn các dư lượng trong miền lõi, đó là Val25 với hydro trên N6 và Arg27 với N1. Mặc dù vòng lặp linh hoạt không tương tác với miền nắp trong quá trình nhận biết purine, vị trí của nó được cho là gần vị trí hoạt động và cô lập khỏi các phản ứng của dung môi.

Thiếu ARPTase type I dẫn đến mất hoàn toàn hoạt động của APRTase và có thể xảy ra ở những bệnh nhân chứa kiểu gen dị hợp hoặc đồng hợp do đột biến. Xác định trình tự tiết lộ nhiều đột biến khác nhau có thể giải thích cho sự thiếu ARPTase type I, bao gồm đột biến mất nghĩa, đột biến vô nghĩa, một bộ 4 cặp base trùng lặp trong exon 3, và chèn một thymine duy nhất vào intron 4. Những đột biến này gây ra các hiệu ứng được tập hợp thành ba khu vực chính: trong liên kết β-phosphate của PRPP, trong liên kết 5'-phosphate của PRPP và trong phân đoạn của vòng lặp linh hoạt gần vị trí hoạt động trong quá trình xúc tác. Tình trạng cũng có thể được giảm bớt với chế độ ăn ít purine và uống nhiều nước.

Tham khảo

Đọc thêm




















Liên kết ngoài