バルビツラーゼ

バルビツラーゼ（EC 3.5.2.1）は、亜鉛含有アミドヒドロラーゼである。その系統名はバルビツール酸アミドヒドロラーゼ（3-オキソ-3-ウレイドプロパノエート形成）である。^{[1] [2] [3]}バルビツラーゼは、酸化ピリミジン分解の第2段階で触媒として作用し、バルビツール酸からウレイドマロン酸への開環加水分解を促進する。天然に存在するアミドヒドロラーゼに分類されているが、シアヌル酸アミドヒドロラーゼとの相同性が高い。そのため、バルビツラーゼはシアヌル酸とともに新しいファミリーに分類されるべきであると提案されている。KEGG

バルビツラーゼは、それぞれが亜鉛(Zn) 原子に結合した 4 つの同一のサブユニットから構成されています。吸収スペクトル分析により、亜鉛がバルビツラーゼに存在する唯一の補因子であることが示されています。他の亜鉛含有アミドヒドロラーゼとは異なり、バルビツラーゼの亜鉛結合モチーフは、カルボキシル酸末端、具体的にはアミノ酸320 から 324 にあります。バルビツラーゼの亜鉛結合モチーフ領域には、高度に保存されたヒスチジン残基がいくつか見つかりました。これは、ヒスチジン残基が亜鉛結合に関与し、バルビツラーゼの触媒活性に必要であることを示唆しています。実験により、バルビツラーゼは金属イオンキレート剤に敏感であることが示されています。最後に、バルビツラーゼの活性は、銅や水銀などの他の金属イオンの添加によって阻害される可能性があります。

バルビツラーゼの分子量は 172000 kD です。Km は 1.0 mM、Vmax は 2.5 μmol/分/mg です。バルビツラーゼの酵素活性は pH 8 および 40～45 °C で最も高くなります。55 °C を超えると、バルビツラーゼは活性を失います。

反応の平衡はバルビツール酸の形成に有利です。バルビツラーゼはバルビツール酸に非常に特異的で、誘導体とは反応しません。尿素、マロン酸、シアヌル酸はバルビツール酸の加水分解を阻害します。ジヒドロ-L-オロト酸はピリミジン生合成経路の中間体であり、競合的にバルビツラーゼを阻害します。さらに、バルビツール酸は、ピリミジンの新規合成に関与する複数の酵素を阻害します。これら最後の 2 つの点は、ピリミジン同化作用と酸化異化作用の関連を示唆しています。

哺乳類ではバルビツール活性や酸化ピリミジン代謝の存在はまだ発見されていない。

• 米国国立医学図書館の医学件名標目表(MeSH)におけるバルビツラーゼ