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| 4-アミノ酪酸トランスアミナーゼ | |||||||||
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 4-アミノ酪酸トランスアミナーゼホモ二量体、豚 | |||||||||
| 識別子 | |||||||||
| EC番号 | 2.6.1.19 | ||||||||
| CAS番号 | 9037-67-6 | ||||||||
| データベース | |||||||||
| インテンズ | IntEnzビュー | ||||||||
| ブレンダ | BRENDAエントリー | ||||||||
| エクスパス | NiceZyme ビュー | ||||||||
| ケッグ | KEGGエントリー | ||||||||
| メタサイク | 代謝経路 | ||||||||
| プリアモス | プロフィール | ||||||||
| PDB構造 | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| 遺伝子オントロジー | アミゴー / クイックゴー | ||||||||
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| 4-アミノ酪酸トランスアミナーゼ | |||||||
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| 識別子 | |||||||
| シンボル | アバト | ||||||
| NCBI遺伝子 | 18 | ||||||
| HGNC | 23 | ||||||
| オミム | 137150 | ||||||
| 参照シーケンス | NM_020686 | ||||||
| ユニプロット | P80404 | ||||||
| その他のデータ | |||||||
| 軌跡 | 第16章 13.2節 | ||||||
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酵素学では、4-アミノ酪酸トランスアミナーゼ（EC 2.6.1.19）は、GABAトランスアミナーゼまたは4-アミノ酪酸アミノトランスフェラーゼ、あるいはGABA-Tとも呼ばれ、化学反応を触媒する酵素です。
- 4-アミノブタン酸 + 2-オキソグルタル酸コハク酸セミアルデヒド + L-グルタミン酸
したがって、この酵素の2 つの基質は4-アミノブタン酸( GABA ) と2-オキソグルタル酸です。2 つの生成物はコハク酸セミアルデヒドとL-グルタミン酸です。
この酵素は、窒素基を転移するトランスアミナーゼというトランスフェラーゼファミリーに属します。この酵素クラスの系統名は、4-アミノブタン酸:2-オキソグルタル酸アミノトランスフェラーゼです。この酵素は、アラニンおよびアスパラギン酸代謝、グルタミン酸代謝、β-アラニン代謝、プロパノ酸代謝、ブタン酸代謝の5 つの代謝経路に関与しています。この酵素は、ピリドキサールリン酸という1 つの補因子を使用します。
この酵素は原核生物、植物、真菌、動物（ヒトを含む）に存在します。 [1]このタンパク質がヒトでどのように働くかを研究する際には、豚がよく使われてきました。[2]
酵素委員会番号
GABA-Tは酵素委員会番号2.6.1.19です。これは、トランスフェラーゼクラスの酵素、窒素トランスフェラーゼサブクラス、およびトランスアミナーゼサブサブクラスに属することを意味します。[3]窒素トランスフェラーゼとしての役割は、窒素基をある分子から別の分子に転移することです。トランスアミナーゼとしてのGABA-Tの役割は、アミノ酸とα-ケト酸から官能基を移動させることであり、その逆も同様です。GABA-Tの場合、GABAから窒素基を取得し、それを使用してL-グルタミン酸を生成します。
反応経路
動物、真菌、細菌では、GABA-Tは、GABAから2-オキソグルタル酸へのアミン基と、 2-オキソグルタル酸からGABAへのケトン基の移動反応を促進するのに役立ちます。 [4] [5] [6]これにより、コハク酸セミアルデヒドとL-グルタミン酸が生成されます。[4]植物では、2-オキソグルタル酸の代わりにピルビン酸とグリオキシル酸を使用できます。 [7] 4-アミノ酪酸-ピルビン酸トランスアミナーゼ酵素によって触媒されます。
細胞と代謝の役割
GABA-Tの主な役割は、GABAシャントの一部としてGABAを分解することです。[2]シャントの次のステップでは、GABA-Tによって生成されたセミアルデヒドがコハク酸セミアルデヒド脱水素酵素によってコハク酸に酸化され、コハク酸が生成されます。このコハク酸はミトコンドリアに入り、クエン酸回路の一部になります。[8]次に、クエン酸回路は2-オキソグルタル酸を生成し、これを使用してグルタミン酸が生成され、次にGABAが生成され、サイクルが継続されます。[8]
GABAは動物の脳にとって非常に重要な神経伝達物質であり、哺乳類の脳におけるGABAの低濃度は、アルツハイマー病やパーキンソン病を含むいくつかの神経疾患に関連している。[9] [10] GABA-TはGABAを分解するため、この酵素の阻害は多くの医学研究のターゲットとなっている。[9]これらの研究の目的は、GABAと2-オキソグルタル酸がセミアルデヒドとL-グルタミン酸に変換される速度を低下させ、脳内のGABA濃度を上昇させるGABA-T活性を阻害する方法を見つけることである。また、ヒトにはGABA-T欠乏症につながる遺伝性疾患があり、これは発達障害や極端な場合には死亡につながる可能性がある。[11]
植物では、GABAはストレス反応として生成されることがあります。[5]植物はまた、内部シグナル伝達や植物付近の他の生物との相互作用のためにGABAを使用します。[5]これらの植物内経路のすべてにおいて、GABA-TはGABAを分解する役割を担います。また、GABAシャントで生成されるコハク酸は、ミトコンドリアが必要とするコハク酸のかなりの割合を占めていることが実証されています。[12]
真菌では、GABAシャントにおけるGABAの分解が、クリティカル酸回路の高活性を確保する上で重要です。[13]また、GABA-TによるGABAの分解が真菌の酸化ストレスの管理に役割を果たしていることを示す実験的証拠もあります。[13]
構造研究
このクラスの酵素については、いくつかの構造が解明され、 PDBアクセスコードが付与され、査読付きジャーナルに掲載されています。豚の酵素では、少なくとも4つの構造が解明されています: 1OHV、1OHW、1OHY、1SF2。大腸菌では、少なくとも4つの構造が解明されています: 1SFF、1SZK、1SZS、1SZU。これらの生物の酵素構造には、実際にはいくつかの違いがあります。GABA -Tの大腸菌酵素には、豚モデルに見られる鉄硫黄クラスターがありません。[14]
アクティブサイト
4-アミノ酪酸トランスアミナーゼの活性部位に存在するアミノ酸残基にはLys-329が含まれており、これは酵素の2つのサブユニットのそれぞれに存在します。 [15]この部位はピリドキサール5'֏y-リン酸補酵素とも結合します。[15]
阻害剤
参考文献
- ^ 「4-アミノ酪酸アミノトランスフェラーゼ - 同一タンパク質グループ - NCBI」。www.ncbi.nlm.nih.gov 。 2020年9月29日閲覧。
- ^ ab Iftikhar H、Batool S、Deep A、Narasimhan B 、 Sharma PC、Malhotra M（2017年2月）。「GABA誘導体の4-アミノ酪酸トランスアミナーゼ阻害活性のin silico分析」。Arabian Journal of Chemistry。10：S1267–75。doi ： 10.1016 /j.arabjc.2013.03.007。
- ^ 「BRENDA - EC 2.6.1.19 - 4-アミノ酪酸-2-オキソグルタル酸トランスアミナーゼに関する情報」www.brenda-enzymes.org . 2020年9月24日閲覧。
- ^ ab Tunnicliff G (1986). 「4-アミノ酪酸トランスアミナーゼ」 Boulton AA、Baker GB、Yu PH (編)神経伝達物質酵素第 5 巻 pp. 389–420. doi :10.1385/0-89603-079-2:389. ISBN 0-89603-079-2。
- ^ abc Shelp BJ、Bown AW、Zarei A (2017)。「4-アミノ酪酸（GABA）：実用的な意義を持つ代謝物およびシグナル」。植物学。95 （ 11）：1015–32。doi ：10.1139 / cjb -2017-0135。hdl ：1807 / 79639。
- ^ Cao J、Barbosa JM、Singh N、Locy RD（2013年7月）。「Saccharomyces cerevisiaeおよびArabidopsis thaliana由来のGABAトランスアミナーゼは細胞質およびミトコンドリアで補体機能を果たす」。 酵母。30 （ 7 ）： 279–89。doi ：10.1002/yea.2962。PMID 23740823。S2CID 1303165。
- ^ Fait A、Fromm H、Walter D、Galili G、Fernie AR (2008 年 1 月)。「高速道路か脇道か: 植物における GABA シャントの代謝的役割」。Trends in Plant Science。13 ( 1): 14–9。Bibcode :2008TPS....13...14F。doi :10.1016/ j.tplants.2007.10.005。PMID 18155636 。
- ^ ab Bown AW、Shelp BJ（1997年9月）。「[γ]アミノ酪酸の代謝と機能」。植物生理学。115 （1）：1–5。doi ：10.1104 / pp.115.1.1。PMC 158453。PMID 12223787。
- ^ ab Ricci L、Frosini M、Gaggelli N、Valensin G、Machetti F、Sgaragli G、Valoti M (2006 年 5 月)。「ウサギ脳 4-アミノ酪酸トランスアミナーゼのいくつかのタウリン類似体による阻害: 速度論的分析」。生化学薬理学。71 (10): 1510–9。doi :10.1016/ j.bcp.2006.02.007。PMID 16540097 。
- ^ Sherif FM、Ahmed SS（1995年4月）。 「神経精神疾患におけるGABAトランスアミナーゼの基本的側面」。臨床生化学。28（2）：145–54。doi ：10.1016/0009-9120（94）00074-6。PMID 7628073。
- ^ 「GABAトランスサミナーゼ欠損症」www.omim.org . 2020年10月18日閲覧。
- ^ Fait A、Fromm H、Walter D、Galili G、Fernie AR (2008 年 1 月)。「高速道路か脇道か: 植物における GABA シャントの代謝的役割」。Trends in Plant Science。13 ( 1): 14–9。Bibcode :2008TPS....13...14F。doi :10.1016/ j.tplants.2007.10.005。PMID 18155636 。
- ^ ab ベーニングハウゼン J、ゲブハルト D、クルーガー C、ハーデラー B、タムフォード T、リーベライ R、他。 （2015年12月）。 「GABAシャントの破壊はミトコンドリア呼吸と穀物病原体Fusarium granearumの毒性に影響を与える」。分子微生物学。98 (6): 1115–32。土井：10.1111/mmi.13203。PMID 26305050。S2CID 45755014 。
- ^ Liu W、Peterson PE、Carter RJ、Zhou X、Langston JA、Fisher AJ、Toney MD (2004 年 8 月)。「非結合型およびアミノオキシ酢酸結合型 Escherichia coli γ-アミノ酪酸アミノトランスフェラーゼの結晶構造」。生化学。43 ( 34 ): 10896–905。doi :10.1021/bi049218e。PMID 15323550 。
- ^ ab Storici P、De Biase D、Bossa F、Bruno S、Mozzarelli A、Peneff C、他。 (2004 年 1 月)。 「ガンマ-エチニル-GABAおよび抗てんかん薬ビガバトリンと複合体を形成した、ピリドキサール5'-リン酸であるガンマ-アミノ酪酸（GABA）アミノトランスフェラーゼ、および[2Fe-2S]クラスター含有酵素の構造」。生物化学ジャーナル。279 (1): 363–73。土井：10.1074/jbc.M305884200。PMID 14534310。S2CID 42918710 。
- ^ Awad R、Muhammad A、 Durst T、Trudeau VL、Arnason JT (2009 年 8 月)。「GABA トランスアミナーゼ活性の in vitro 測定を用いたレモンバーム (Melissa officinalis L.) のバイオアッセイ誘導分画」。Phytotherapy Research。23 ( 8 ) : 1075–81。doi :10.1002 / ptr.2712。PMID 19165747。S2CID 23127112。
さらに読む
- Scott EM、 Jakoby WB (1959 年 4 月)。「Pseudomonas fluorescens 由来の可溶性 γ-アミノ酪酸-グルタミン酸トランスアミナーゼ」。The Journal of Biological Chemistry。234 ( 4): 932–6。doi : 10.1016 / S0021-9258 (18)70206-8。PMID 13654294。
- Aurich H (1961 年 10 月)。「Neurospora crassa 由来のベータアラニン-アルファ-ケトグルタル酸トランスアミナーゼについて」[Neurospora crassa 由来のベータアラニン-アルファ-ケトグルタル酸トランスアミナーゼについて]。Hoppe -Seyler の生理化学論文(ドイツ語) 。326 : 25–33。doi :10.1515/ bchm2.1961.326.1.25。PMID 13863304 。
- Schousboe A、Wu JY 、Roberts E (1973年7 月)。「マウス脳からの 4-アミノ酪酸-2,ケトグルタル酸トランスアミナーゼの精製と特性解析」。生化学。12 (15): 2868–73。doi :10.1021/bi00739a015。PMID 4719123 。
- Parviz M、Vogel K、Gibson KM、Pearl PL (2014 年 11 月)。「GABA 代謝障害: SSADH および GABA トランスアミナーゼ欠損症」( PDF )。小児てんかんジャーナル。3 (4): 217–227。doi : 10.3233 / PEP -14097。PMC 4256671。PMID 25485164。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、 4-アミノ酪酸トランスアミナーゼに関連するメディアがあります。
- 米国国立医学図書館医学件名標目(MeSH)の 4-アミノ酪酸 + トランスアミナーゼ
- Pearl PL、Parviz M、Hodgeman R、Gibson KM、Reimschisel T (2015)。「GABAトランスアミナーゼ欠損症」。MedLink Neurology。
