GSTZ1 - GSTZ1

GSTZ1
Доступные конструкции PDB Поиск ортолога: PDBe RCSB Список идентификационных кодов PDB 1FW1
Идентификаторы
Псевдонимы	GSTZ1, GSTZ1-1, MAAI, MAI, глутатион-S-трансфераза zeta 1, MAAID
Внешние идентификаторы	OMIM: 603758 MGI: 1341859 ГомолоГен: 7747 Генные карты: GSTZ1
Расположение гена (человек) Chr. Хромосома 14 (человек)[1] Группа 14q24.3 Начните 77,320,996 бп[1] Конец 77,331,597 бп[1]
Расположение гена (Мышь) Chr. Хромосома 12 (мышь)[2] Группа 12 | 12 D2 Начните 87,147,165 бп[2] Конец 87,164,723 бп[2]
Экспрессия РНК шаблон Дополнительные данные эталонного выражения
Генная онтология Молекулярная функция • трансферазная активность • активность глутатионпероксидазы • активность глутатионтрансферазы • активность малейлацетоацетат изомеразы • изомеразная активность • каталитическая активность • активность гомодимеризации белков • GO: 0001948 связывание с белками • идентичное связывание с белками • гидролазная активность, действующая на галогенидные связи в C-галогенидных соединениях Сотовый компонент • цитоплазма • цитозоль • митохондрия • митохондриальный матрикс Биологический процесс • метаболический процесс семейства ароматических аминокислот • метаболизм • Катаболический процесс L-фенилаланина • метаболический процесс глутатиона • процесс биосинтеза производных глутатиона • катаболический процесс тирозина • клеточная детоксикация окислителей • регуляция процесса биосинтеза ацетил-КоА из пирувата Источники:Amigo / QuickGO
Ортологи
Виды	Человек	Мышь
Entrez	2954	14874
Ансамбль	ENSG00000100577	ENSMUSG00000021033
UniProt	O43708	Q9WVL0
RefSeq (мРНК)	NM_001312660 NM_001513 NM_145870 NM_145871 NM_001363703	NM_001252555 NM_001252556 NM_010363 NM_001364306 NM_001364307
RefSeq (белок)	NP_001299589 NP_665877 NP_665878 NP_001350632	NP_001239484 NP_001239485 NP_034493 NP_001351235 NP_001351236
Расположение (UCSC)	Chr 14: 77.32 - 77.33 Мб	Chr 12: 87.15 - 87.16 Мб
PubMed поиск	[3]	[4]
Викиданные
Просмотр / редактирование человека Просмотр / редактирование мыши

Глутатион S-трансфераза Zeta 1 (также известен как малейлацетоацетат изомераза) является фермент что у людей кодируется GSTZ1 ген на хромосома 14.^[5][6][7]

Этот ген является членом глутатион S-трансфераза (GST) суперсемейство, которое кодирует многофункциональные ферменты, важные для детоксикация из электрофильный молекулы, в том числе канцерогены, мутагены, и несколько терапевтические препараты, спряжением с глутатион. Этот фермент также играет важную роль в катаболизм из фенилаланин и тирозин. Таким образом, дефекты этого фермента могут привести к серьезным метаболические нарушения, в том числе алкаптонурия, фенилкетонурия и тирозинемия, и новые открытия могут позволить ферменту защищать от некоторых заболеваний, связанных с окислительный стресс.^[7]

Структура

Глутатион S-трансфераза Zeta 1 (GSTZ1) имеет преимущественно гидрофобный димер, как и многие другие участники GST. Он состоит из 24,2 кДа подразделений и состоит из N-концевой тиоредоксин -подобный домен и C-терминал все альфа-спиральный домен. Оба этих домена переплетены линкерной областью между аминокислоты 85 и 91. активный сайт этого фермента намного меньше и больше полярный чем у других членов семейства GST, что позволяет GSTZ1 быть более избирательным с точки зрения субстраты. Кроме того, C-конец усеченный а у фермента GSTZ1 отсутствует нормальная V-образная димерная граница раздела, которая обычно характерна для других GST.^[8] Для GSTZ1 ген, он расположен на хромосоме 14q24.3, имеет 12 экзоны, и составляет примерно 10 kb длинная.^[7] GSTZ1 также содержит отдельный мотив (Ser14 – Ser15 – Cys16), который рассматривается как активный центр в катализ.^[9]

Функция

GSTZ1 преимущественно встречается в клетки печени; более конкретно, он локализован как в цитозоль и митохондрии.^[10] GSTZ1 в основном известен тем, что катализирует глутатион -зависимый изомеризация из малейлацетоацетат к фумарилацетоацетат, который является предпоследним шагом в жизненно важной фенилаланин и тирозин путь деградации. Это единственный фермент в семействе GST, который катализирует значительный процесс промежуточного метаболизма и гарантирует, что этот фермент можно найти у самых разных видов, от людей до бактерий.^[11] Другая функция GSTZ1 заключается в том, что он контролирует биотрансформация альфа-галогенкислот, таких как дихлоруксусная кислота (DCA), чтобы глиоксиловая кислота. Это предотвращает накопление DCA, которое может привести к бессимптомная гепатотоксичность и обратимый периферическая невропатия.^[10] Обе функции этого фермента требуют присутствия глутатиона (GSH) для работы.^[9]

Клиническое значение

Дефицит любого из ферментов катаболизма фенилаланина и тирозина, таких как GSTZ1, приводит к таким заболеваниям, как алкаптонурия, фенилкетонурия, и несколько форм тирозинемия.^[8] В частности, недостаток GSTZ1 приводит к слиянию малейлацетоацетат и сукцинилацетон, который, как было замечено, вызывает окислительный стресс. Также было замечено, что дефицит влияет на метаболизм некоторых лекарств и ксенобиотики у мышей.^[12]

Самое главное, что исследователи успешно генно-инженерный GSTZ1 для имитации одного из самых значительных антиоксидант ферменты, глутатионпероксидаза (GPX). GPX наиболее известен своей ролью в защите клеток и тканей от окислительного повреждения, катализируя восстановление гидропероксиды использование GSH в качестве восстанавливающего субстрата и блокирование радикальной реакции, вызванной перекиси липидов. Защищая от окислительного повреждения, GPX по существу предотвращает дегенеративные заболевания такие как атеросклероз, ишемия миокарда, сердечная недостаточность, сахарный диабет, легочный фиброз, нейродегенеративные расстройства, и Болезнь Альцгеймера. Однако из-за низкой стабильности и малочисленности GPX его нельзя использовать в клинических исследованиях, и необходимо рассмотреть другие методы. Недавно обнаруженный селено-hGSTZ1–1 (или сконструированный фермент GSTZ1) обладает высокой активностью GPX и очень похожей механизм реакции к тому из GPX.^[13]

Взаимодействия

Было замечено, что GSTZ1 взаимодействует с:

• α-галогенкислоты^[9]
• GSH^[10]
• Малейлацетоацетат^[11]

использованная литература

1. ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000100577 - Ансамбль, Май 2017
2. GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000021033 - Ансамбль, Май 2017
3. "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
4. "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
5. Board PG, Baker RT, Chelvanayagam G, Jermiin LS (декабрь 1997 г.). «Zeta, новый класс трансфераз глутатиона у ряда видов, от растений до людей». Биохимический журнал. 328. 328 (3): 929–35. Дои:10.1042 / bj3280929. ЧВК  1219006. PMID  9396740.
6. Фернандес-Каньон Дж. М., Пеньяльва М. А. (январь 1998 г.). «Характеристика гена малейлацетоацетат-изомеразы грибов и идентификация его человеческого гомолога». Журнал биологической химии. 273 (1): 329–37. Дои:10.1074 / jbc.273.1.329. PMID  9417084.
7. «Ген Entrez: GSTZ1 глутатионтрансфераза zeta 1 (малеилацетоацетат изомераза)».
8. Полехина Г., Совет PG, Blackburn AC, Parker MW (февраль 2001 г.). «Кристаллическая структура малейлацетоацетат изомеразы / глутатионтрансферазы дзета раскрывает молекулярную основу ее замечательной каталитической неразборчивости». Биохимия. 40 (6): 1567–76. Дои:10.1021 / bi002249z. PMID  11327815.
9. Риччи Дж., Турелла П., Де Мария Ф., Антонини Дж., Нардоччи Л., Совет PG, Паркер М. В., Карбонелли М. Г., Федеричи Дж., Каккури А. М. (август 2004 г.). «Связывание и кинетические механизмы глутатионтрансферазы класса Зета». Журнал биологической химии. 279 (32): 33336–42. Дои:10.1074 / jbc.M404631200. PMID  15173170.
10. Ли В., Гу И, Джеймс МО, Хайнс Р.Н., Симпсон П., Лангаи Т., Стакпул П.В. (февраль 2012 г.). «Пренатальная и постнатальная экспрессия глутатионтрансферазы ζ 1 в печени человека и роль гаплотипа и возраста субъекта в определении активности с дихлорацетатом». Метаболизм и утилизация лекарств. 40 (2): 232–9. Дои:10.1124 / dmd.111.041533. ЧВК  3263939. PMID  22028318.
11. Кеттерер B (октябрь 2001 г.). «Поле глутатион-трансферазы с высоты птичьего полета». Химико-биологические взаимодействия. 138 (1): 27–42. Дои:10.1016 / с0009-2797 (01) 00277-0. PMID  11640913.
12. Blackburn AC, Matthaei KI, Lim C, Taylor MC, Cappello JY, Hayes JD, Anders MW, Board PG (февраль 2006 г.). «Дефицит глутатионтрансферазы дзета вызывает окислительный стресс и активацию путей антиоксидантной реакции». Молекулярная фармакология. 69 (2): 650–7. Дои:10.1124 / моль.105.018911. PMID  16278372. S2CID  18371360.
13. Инь Л, Сонг Дж, Доска PG, Юй Ю, Хан Х, Вэй Дж (январь 2013 г.). «Характеристика селен-содержащей глутатионтрансферазы zeta1-1 с высокой активностью GPX, полученной в эукариотических клетках». Журнал молекулярного распознавания. 26 (1): 38–45. Дои:10.1002 / jmr.2241. PMID  23280616.

дальнейшее чтение

• Кеттерер B (октябрь 2001 г.). «Поле глутатион-трансферазы с высоты птичьего полета». Химико-биологические взаимодействия. 138 (1): 27–42. Дои:10.1016 / S0009-2797 (01) 00277-0. PMID  11640913.
• Тонг З., Board PG, Андерс М.В. (апрель 1998 г.). «Глутатионтрансфераза дзета катализирует оксигенацию канцерогена дихлоруксусной кислоты до глиоксиловой кислоты». Биохимический журнал. 331. 331 (2): 371–4. Дои:10.1042 / bj3310371. ЧВК  1219363. PMID  9531472.
• Тонг З., Board PG, Андерс М.В. (ноябрь 1998 г.). «Глутатионтрансфераза, катализируемая дзета-трансформацией дихлоруксусной кислоты и других альфа-галогенкислот». Химические исследования в токсикологии. 11 (11): 1332–8. Дои:10.1021 / tx980144f. PMID  9815194.
• Blackburn AC, Woollatt E, Sutherland GR, Board PG (1999). «Характеристика и расположение в хромосоме гена GSTZ1, кодирующего глутатион-трансферазу человека класса Zeta и малеилацетоацетат-изомеразу». Цитогенетика и клеточная генетика. 83 (1–2): 109–14. Дои:10.1159/000015145. PMID  9925947.
• Фернандес-Каньон Дж. М., Хейна Дж., Райфстек К., Олсон С., Громпе М. (июнь 1999 г.). «Структура гена, хромосомное положение и образец экспрессии малеилацетоацетат изомеразы». Геномика. 58 (3): 263–9. Дои:10.1006 / geno.1999.5832. PMID  10373324.
• Blackburn AC, Tzeng HF, Anders MW, Board PG (февраль 2000 г.). «Открытие функционального полиморфизма в человеческой глутатионтрансферазе zeta с помощью анализа базы данных экспрессируемых тегов последовательностей». Фармакогенетика. 10 (1): 49–57. Дои:10.1097/00008571-200002000-00007. PMID  10739172.
• Полехина Г., Совет PG, Blackburn AC, Parker MW (февраль 2001 г.). «Кристаллическая структура малейлацетоацетат изомеразы / глутатионтрансферазы дзета раскрывает молекулярную основу ее замечательной каталитической неразборчивости». Биохимия. 40 (6): 1567–76. Дои:10.1021 / bi002249z. PMID  11327815.
• Blackburn AC, Coggan M, Tzeng HF, Lantum H, Polekhina G, Parker MW, Anders MW, Board PG (ноябрь 2001 г.). «GSTZ1d: новый аллель глутатионтрансферазы дзета и малеилацетоацетат изомеразы». Фармакогенетика. 11 (8): 671–8. Дои:10.1097/00008571-200111000-00005. PMID  11692075.
• Риччи Дж., Турелла П., Де Мария Ф., Антонини Дж., Нардоччи Л., Совет PG, Паркер М. В., Карбонелли М. Г., Федеричи Дж., Каккури А. М. (август 2004 г.). «Связывание и кинетические механизмы глутатионтрансферазы класса Зета». Журнал биологической химии. 279 (32): 33336–42. Дои:10.1074 / jbc.M404631200. PMID  15173170.
• Хуэй Дж., Хунг Л.Х., Хайнер М., Шрайнер С., Ноймюллер Н., Райтер Дж., Хаас С.А., Биндерайф А. (июнь 2005 г.). «Интронные СА-повторы и СА-богатые элементы: новый класс регуляторов альтернативного сплайсинга у млекопитающих». Журнал EMBO. 24 (11): 1988–98. Дои:10.1038 / sj.emboj.7600677. ЧВК  1142610. PMID  15889141.
• Руал Дж. Ф., Венкатесан К., Хао Т., Хирозане-Кишикава Т., Дрикот А., Ли Н., Беррис Г. Ф., Гиббонс Ф. Д., Дрезе М., Айви-Гедехуссу Н., Клитгорд Н., Саймон К., Боксем М., Мильштейн С., Розенберг Дж., Голдберг DS, Zhang LV, Wong SL, Franklin G, Li S, Albala JS, Lim J, Fraughton C, Llamosas E, Cevik S, Bex C, Lamesch P, Sikorski RS, Vandenhaute J, Zoghbi HY, Smolyar A, Bosak S, Sequerra R, Doucette-Stamm L, Cusick ME, Hill DE, Roth FP, Vidal M (октябрь 2005 г.). «К карте протеомного масштаба сети взаимодействия белка и белка человека». Природа. 437 (7062): 1173–8. Дои:10.1038 / природа04209. PMID  16189514.
• Фанг Ю.Ю., Кашкаров Ю., Андерс М.В., Правление П.Г. (май 2006 г.). «Полиморфизмы в дзета-промоторе глутатион-трансферазы человека». Фармакогенетика и геномика. 16 (5): 307–13. Дои:10.1097 / 01.fpc.0000205000.07054.b3. PMID  16609361.