Каротиноидная оксигеназа - Carotenoid oxygenase

Белок пигментной эпителиальной мембраны сетчатки
PDB 1bix EBI.jpg
Структура каротиноидной оксигеназы, формирующей сетчатку.[1]
Идентификаторы
СимволRPE65
PfamPF03055
ИнтерПроIPR004294
SCOP22biw / Объем / СУПФАМ
OPM суперсемейство103
Белок OPM2biw

Каротиноидные оксигеназы площадь семья из ферменты участвует в расщепление из каротиноиды производить, например, ретинол, широко известный как витамин А. Это семейство включает фермент, известный как RPE65, который широко экспрессируется в пигментный эпителий сетчатки где он катализирует образование 11-цис-ретинола из полностью транс-ретиниловых эфиров.

Кофактор железа (II) RPE65, демонстрирующий его координацию с 4 остатками гистидина и 3 остатками глутаминовой кислоты.[2]

Каротиноиды, такие как бета-каротин, ликопин, лютеин и бета-криптоксантин производятся в растениях и некоторых бактериях, водорослях и грибах, где они действуют как дополнительные фотосинтетические пигменты и как поглотители кислородных радикалов для фотозащита. Они также являются важными питательными веществами для животных. Каротиноидоксигеназы расщепляют множество каротиноидов на ряд биологически важных продуктов, включая апокаротиноиды у растений, которые функционируют как гормоны, пигменты, ароматизаторы, цветочные ароматы и защитные соединения, а также ретиноиды у животных, которые действуют как витамины, визуальные пигменты и сигнальные молекулы.[3] Примеры каротиноидных оксигеназ включают:

  • Бета-каротин 15,15'-монооксигеназа (BCO1; EC 1.14.99.36 ) от животных, который симметрично расщепляет бета-каротин по центральной двойной связи с образованием двух молекул сетчатки.[3]
  • Бета-каротин-9 ', 10'-диоксигеназа (BCO2) от животных, который асимметрично расщепляет бета-каротин до апо-10'-бета-каротинала и бета-ионона, последний превращается в ретиноевую кислоту. Ликопин также расщепляется окислительно.[3]
  • 9-цис-эпоксикаротиноид-диоксигеназа растений, которая расщепляет 9-цис-ксантофиллы до ксантоксин, предшественник гормона абсцизовой кислоты.[4]
  • Апокаротиноид-15,15'-оксигеназа из бактерий и цианобактерий, которая превращает бета-апокаротенали, а не бета-каротин, в сетчатку. Этот белок имеет структуру бета-пропеллера с семью лопастями.[5]
  • Пигментный эпителий сетчатки 65 кДа белок (RPE65) от позвоночных, что важно для продукции сетчатки 11-цис во время регенерации зрительного пигмента.

Члены семейства используют активный центр железа (II), обычно удерживаемый четырьмя гистидинами.

Белки человека, содержащие этот домен

BCO2; BCO1; RPE65;

Рекомендации

  1. ^ Клоер Д.П., Рух С., Аль-Бабили С., Бейер П., Шульц Г.Е. (апрель 2005 г.). «Структура каротиноидной оксигеназы, формирующей сетчатку». Наука. 308 (5719): 267–9. Bibcode:2005Наука ... 308..267K. Дои:10.1126 / science.1108965. PMID  15821095. S2CID  6318853.
  2. ^ Kiser PD, Zhang J, Badiee M, Li Q, Shi W, Sui X, Golczak M, Tochtrop GP, Palczewski K (июнь 2015 г.). «Каталитический механизм ретиноид-изомеразы, необходимый для зрения позвоночных». Природа Химическая Биология. 11 (6): 409–15. Дои:10.1038 / nchembio.1799. ЧВК  4433804. PMID  25894083.
  3. ^ а б c Висс А (2004). «Каротиноксигеназы: новое семейство ферментов, расщепляющих двойные связи». J. Nutr. 134 (1): 246С – 250С. Дои:10.1093 / jn / 134.1.246S. PMID  14704328.
  4. ^ Клайн К., Лю Л., Ли К.Б., Тан BC, Джозеф Л.М., Дэн В.Т., Маккарти Д.Р. (2003). «Молекулярная характеристика семейства генов 9-цис эпоксикаротиноид диоксигеназы Arabidopsis». Завод J. 35 (1): 44–56. Дои:10.1046 / j.1365-313X.2003.01786.x. PMID  12834401.
  5. ^ Шульц Г.Е., Клоер Д.П., Рух С., Аль-Бабили С., Бейер П. (2005). «Структура каротиноидной оксигеназы, образующей сетчатку». Наука. 308 (5719): 267–269. Bibcode:2005Наука ... 308..267K. Дои:10.1126 / science.1108965. PMID  15821095. S2CID  6318853.

дальнейшее чтение

  • Николетти А., Вонг Д. Д., Кавасе К., Гибсон Л. Х., Ян-Фенг Т. Л., Ричардс Д. Э., Томпсон Д. А. (апрель 1995 г.). «Молекулярная характеристика гена человека, кодирующего обильный белок 61 кДа, специфичный для пигментного эпителия сетчатки». Гм. Мол. Genet. 4 (4): 641–9. Дои:10,1093 / чмг / 4.4.641. PMID  7633413.

внешняя ссылка

Эта статья включает текст из общественного достояния Pfam и ИнтерПро: IPR004294