Loading article…
| GSTZ1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 識別子 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| エイリアス | GSTZ1、GSTZ1-1、MAAI、MAI、グルタチオン S-トランスフェラーゼ ゼータ 1、MAAID | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 外部ID | オミム：603758; MGI : 1341859;ホモロジーン: 7747;ジーンカード：GSTZ1; OMA :GSTZ1 - オルソログ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ウィキデータ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
グルタチオンS-トランスフェラーゼゼータ1 （マレイルアセト酢酸イソメラーゼとも呼ばれる）は、ヒトでは14番染色体のGSTZ1遺伝子によってコードされる酵素である。[5] [6] [7]
この遺伝子はグルタチオンS-トランスフェラーゼ（GST）スーパーファミリーのメンバーであり、グルタチオンとの共役による発がん物質、変異原、およびいくつかの治療薬を含む求電子分子の解毒に重要な多機能酵素をコードする。この酵素はフェニルアラニンとチロシンの異化にも重要な役割を果たしている。したがって、この酵素の欠陥はアルカプトン尿症、フェニルケトン尿症、チロシン血症などの重篤な代謝障害につながる可能性があり、新しい発見により、この酵素は酸化ストレスに関連する特定の疾患から保護できるようになる可能性がある。[7]
構造
グルタチオンS-トランスフェラーゼゼータ1（GSTZ1）は、他の多くのGSTメンバーと同様に、主に疎水性の二 量体を持っています。これは24.2 kDaのサブユニットで構成され、N末端の チオレドキシン様ドメインとC末端の全αヘリックスドメインで構成されています。これらのドメインは両方とも、アミノ酸85と91の間のリンカー領域によって絡み合っています。この酵素の活性部位は、GSTファミリーの他のメンバーのものよりもはるかに小さく、より極性があるため、GSTZ1は基質に関してより選択的になります。また、C末端は切断されており、GSTZ1酵素には、通常他のGSTで一般的な通常のV字型の二量体インターフェイスがありません。[8] GSTZ1遺伝子は、染色体14q24.3にあり、12のエクソンを持ち、約10 kbの長さです。[7] GSTZ1には、触媒の活性中心として見られる独特のモチーフ（Ser14-Ser15-Cys16）も含まれています。[9]
関数
GSTZ1は主に肝細胞に存在し、より具体的には細胞質とミトコンドリアの両方に局在しています。[10] GSTZ1は基本的に、重要なフェニルアラニンとチロシンの分解経路の最後から2番目のステップである、マレイルアセト酢酸からフマリルアセト酢酸へのグルタチオン依存性異性化を触媒することで知られています。これは、中間代謝において重要なプロセスを触媒するGSTファミリーの唯一の酵素であり、この酵素がヒトから細菌までさまざまな種に存在しています。[11] GSTZ1のもう1つの機能は、ジクロロ酢酸（DCA）などのα-ハロ酸のグリオキシル酸への生体内変換 を制御することです。これにより、無症候性の肝毒性や可逆的な末梢神経障害につながる可能性があるDCAの蓄積が防止されます。[10]この酵素の両方の機能が働くためにはグルタチオン（GSH）の存在が必要である。[9]
臨床的意義
GSTZ1のようなフェニルアラニンとチロシンの分解酵素のいずれかの欠損は、アルカプトン尿症、フェニルケトン尿症、およびいくつかの形態のチロシン血症などの疾患を引き起こします。[8]特に、GSTZ1の欠損は、マレイルアセト酢酸とスクシニルアセトンの融合を引き起こし、酸化ストレスを引き起こすことが観察されています。また、マウスでは、欠乏により特定の薬物や異物代謝が変化することが確認されています。 [12]
最も重要なことは、研究者らがGSTZ1 を遺伝子操作して、最も重要な抗酸化酵素の 1 つであるグルタチオンペルオキシダーゼ(GPX) を模倣することに成功したことです。GPX は、GSH を還元基質としてヒドロペルオキシドの還元を触媒し、脂質過酸化物によって引き起こされるラジカル反応をブロックすることで、細胞や組織を酸化損傷から保護する役割で最もよく知られています。この酸化損傷から保護することで、GPX は本質的に、アテローム性動脈硬化症、心筋虚血、心不全、糖尿病、肺線維症、神経変性疾患、アルツハイマー病などの変性疾患を予防します。ただし、GPX は安定性が低く、不足しているため、臨床研究に使用することはできず、他の方法を検討する必要があります。新たに発見されたセレノ hGSTZ1–1 (または操作された GSTZ1 酵素) は、GPX 活性が高く、GPX と非常によく似た反応メカニズムを備えています。 [13]
インタラクション
GSTZ1 は以下と相互作用することが確認されています:
参考文献
- ^ abc GRCh38: Ensembl リリース 89: ENSG00000100577 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ abc GRCm38: Ensembl リリース 89: ENSMUSG00000021033 – Ensembl、2017 年 5 月
- ^ 「Human PubMed Reference:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。
- ^ 「マウス PubMed リファレンス:」。国立生物工学情報センター、米国国立医学図書館。
- ^ Board PG、Baker RT、 Chelvanayagam G、Jermiin LS (1997 年 12 月)。「植物からヒトまでさまざまな種に存在する、新しいグルタチオントランスフェラーゼのクラス、Zeta」。The Biochemical Journal。328。328 ( 3 ) : 929–35。doi :10.1042/bj3280929。PMC 1219006。PMID 9396740。
- ^ Fernández - Cañón JM、Peñalva MA (1998 年 1 月)。「真菌マレイルアセト酢酸イソメラーゼ遺伝子の特性評価とヒト相同遺伝子の同定」。The Journal of Biological Chemistry。273 ( 1): 329–37。doi : 10.1074 / jbc.273.1.329。hdl : 10261 / 169859。PMID 9417084。
- ^ abc 「Entrez Gene: GSTZ1 グルタチオントランスフェラーゼゼータ 1 (マレイルアセト酢酸イソメラーゼ)」。
- ^ ab Polekhina G、Board PG、Blackburn AC 、 Parker MW (2001 年 2 月)。「マレイルアセト酢酸イソメラーゼ/グルタチオントランスフェラーゼゼータの結晶構造は、その驚くべき触媒的多様性の分子的基礎を明らかにする」。生化学。40 ( 6): 1567–76。doi :10.1021/bi002249z。PMID 11327815 。
- ^ abc Ricci G, Turella P, De Maria F, Antonini G, Nardocci L, Board PG, Parker MW, Carbonelli MG, Federici G, Caccuri AM (2004 年 8 月). 「ゼータクラスグルタチオントランスフェラーゼの結合および運動メカニズム」(PDF) . The Journal of Biological Chemistry . 279 (32): 33336–42. doi : 10.1074/jbc.M404631200 . PMID 15173170.
- ^ abc Li W, Gu Y, James MO, Hines RN, Simpson P, Langaee T, Stacpoole PW (2012 年 2 月). 「ヒト肝臓におけるグルタチオントランスフェラーゼ ζ 1 の出生前および出生後の発現と、ジクロロ酢酸の活性を決定するハプロタイプと被験者の年齢の役割」.薬物代謝と体内動態. 40 (2): 232–9. doi :10.1124/dmd.111.041533. PMC 3263939. PMID 22028318 .
- ^ ab Ketterer B (2001年10月). 「グルタチオントランスフェラーゼ分野の鳥瞰図」.化学生物学相互作用. 138 (1): 27–42. Bibcode :2001CBI...138...27K. doi :10.1016/s0009-2797(01)00277-0. PMID 11640913.
- ^ Blackburn AC、Matthaei KI、Lim C、Taylor MC、Cappello JY、Hayes JD、Anders MW、Board PG (2006 年 2 月)。「グルタチオントランスフェラーゼゼータの欠損は酸化ストレスと抗酸化応答経路の活性化を引き起こす」。分子薬 理学。69 ( 2 ): 650–7。doi :10.1124/mol.105.018911。PMID 16278372。S2CID 18371360。
- ^ Yin L、Song J、Board PG、Yu Y、Han X、Wei J (2013 年 1 月)。「真核細胞で調製された高 GPX 活性のセレン含有グルタチオントランスフェラーゼ ζ1-1 の特性評価」。Journal of Molecular Recognition。26 ( 1 ): 38–45。doi :10.1002/jmr.2241。PMID 23280616。S2CID 20923547 。
さらに読む
- Ketterer B (2001年10 月)。「グルタチオントランスフェラーゼ分野の鳥瞰図」。化学生物学相互作用。138 (1): 27–42。Bibcode :2001CBI...138...27K。doi : 10.1016/S0009-2797(01)00277-0。PMID 11640913 。
- Tong Z、Board PG、Anders MW ( 1998年 4 月)。「グルタチオントランスフェラーゼゼータは発がん性物質ジクロロ酢酸のグリオキシル酸への酸素化を触媒する」。生化学ジャーナル。331。331 (2): 371–4。doi : 10.1042 /bj3310371。PMC 1219363。PMID 9531472。
- Tong Z、Board PG 、Anders MW (1998年11 月)。「グルタチオントランスフェラーゼゼータ触媒によるジクロロ酢酸およびその他のアルファハロ酸の生体内変換」。毒性学における化学研究。11 (11): 1332–8。doi :10.1021/tx980144f。PMID 9815194。
- Blackburn AC、Woollatt E、Sutherland GR、Board PG (1999)。「ヒトゼータクラスのグルタチオントランスフェラーゼおよびマレイルアセト酢酸イソメラーゼをコードする遺伝子 GSTZ1 の特性と染色体位置」。細胞遺伝学と細胞遺伝学。83 (1–2) : 109–14。doi : 10.1159/000015145。PMID 9925947。S2CID 22835884 。
- フェルナンデス＝カニョン JM、ヘイナ J、ライフシュテック C、オルソン S、グロンペ M (1999 年 6 月)。 「マレイルアセト酢酸イソメラーゼの遺伝子構造、染色体位置および発現パターン」。ゲノミクス。58 (3): 263-9。土井：10.1006/geno.1999.5832。PMID 10373324。
- Blackburn AC、Tzeng HF、Anders MW、Board PG (2000 年 2 月)。「発現配列タグ データベース解析によるヒトグルタチオン トランスフェラーゼ ゼータの機能的多型の発見」。薬理遺伝学。10 (1): 49–57。doi : 10.1097 /00008571-200002000-00007。PMID 10739172 。
- Polekhina G、Board PG、 Blackburn AC、Parker MW (2001 年 2 月)。「マレイルアセト酢酸イソメラーゼ/グルタチオントランスフェラーゼゼータの結晶構造は、その驚くべき触媒的多様性の分子的基礎を明らかにする」。生化学。40 ( 6): 1567–76。doi :10.1021/bi002249z。PMID 11327815 。
- ブラックバーン AC、コガン M、ツェン HF、ランタム H、ポレキナ G、パーカー MW、アンダース MW、ボード PG (2001 年 11 月)。 「GSTZ1d: グルタチオントランスフェラーゼゼータおよびマレイルアセト酢酸イソメラーゼの新しい対立遺伝子」。薬理遺伝学。11 (8): 671–8。土井：10.1097/00008571-200111000-00005。PMID 11692075。
- Ricci G、Turella P、De Maria F、Antonini G、Nardocci L、Board PG、Parker MW、Carbonelli MG、Federici G、Caccuri AM (2004 年 8 月)。「ゼータクラスグルタチオントランスフェラーゼの結合および運動メカニズム」( PDF ) 。The Journal of Biological Chemistry。279 ( 32): 33336–42。doi : 10.1074/jbc.M404631200。PMID 15173170。
- Hui J、Hung LH、Heiner M、Schreiner S、Neumüller N、Reither G、Haas SA、Bindereif A (2005 年 6 月)。「イントロン CA リピートと CA リッチ要素: 哺乳類の選択的スプライシングを制御する新しいクラスの制御因子」 。EMBOジャーナル。24 ( 11): 1988–98。doi : 10.1038 / sj.emboj.7600677。PMC 1142610。PMID 15889141。
- ルアル JF、ヴェンカテサン K、ハオ T、弘實＝岸川 T、ドリコット A、リー N、ベリス GF、ギボンズ FD、ドレーゼ M、アイヴィ＝グエデフスー N、クリットゴード N、サイモン C、ボクセム M、ミルスタイン S、ローゼンバーグ J、ゴールドバーグDS、チャン LV、ウォン SL、フランクリン G、リー S、アルバラ JS、リム J、フロートン C、ラモサス E、セビック S、ベックス C、ラメシュ P、シコルスキー RS、ヴァンデンハウト J、ゾグビ HY、スモリャル A、ボサック S、セケーラ R、ドゥセット スタム L、キュージック ME、ヒル DE、ロス FP、ビダル M ( 2005 年 10 月）。 「ヒトタンパク質間相互作用ネットワークのプロテオームスケールマップに向けて」。自然。437 (7062): 1173–8. Bibcode :2005Natur.437.1173R. doi :10.1038/nature04209. PMID 16189514. S2CID 4427026.
- Fang YY、Kashkarov U、Anders MW、Board PG (2006年5 月)。「ヒトグルタチオントランスフェラーゼゼータプロモーターの多型」。薬理遺伝学とゲノミクス。16 (5): 307–13。doi : 10.1097 / 01.fpc.0000205000.07054.b3。PMID 16609361。S2CID 9856864。