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| メチオニンアデノシルトランスフェラーゼ | |||||||||
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 S-アデノシルメチオニン合成酵素2、テトラマー、ヒト | |||||||||
| 識別子 | |||||||||
| EC番号 | 2.5.1.6 | ||||||||
| CAS番号 | 9012-52-6 | ||||||||
| 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 | ||||||||
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S -アデノシルメチオニン合成酵素（ EC 2.5.1.6）は、メチオニンアデノシルトランスフェラーゼ（ MAT ）としても知られ、メチオニン（非極性アミノ酸）とATP （エネルギーの基本通貨）を反応させてS -アデノシルメチオニン（AdoMet、SAM、またはSAMeとも呼ばれる）を生成する酵素です。 [1]
関数
AdoMetはメチル基転移反応のメチル供与体である。メチル基を放出し、ポリアミン 生合成におけるプロピルアミノ供与体でもある。S-アデノシルメチオニン合成はメチオニン回路の律速段階と考えられる。[2]
SAMはメチル供与体としてDNAのメチル化を可能にします。DNAがメチル化されると遺伝子のスイッチがオフになるため、S-アデノシルメチオニンは遺伝子発現を制御すると考えられます。[3]
SAMは遺伝子転写、細胞増殖、二次代謝産物の生成にも関与している。[4]そのためSAM合成酵素は、うつ病、認知症、空胞性脊髄症、肝障害、片頭痛、変形性関節症などの疾患や、潜在的な癌化学予防剤としての薬物ターゲットとして急速に注目されている。[5]
この記事では、SAM合成酵素を構成するタンパク質ドメインと、これらのドメインが酵素の機能にどのように貢献するかについて説明します。より具体的には、ドメインがその機能にうまく適応できるようにする共通の擬似3倍対称性について説明します。[6]
- ATP + L-メチオニン+ H 2 Oリン酸+二リン酸 + S-アデノシル-L-メチオニン
MAT2A mRNAの3'UTRにおける保存モチーフ
脊椎動物ゲノム配列の計算による比較分析により、MAT2AメッセンジャーRNA（mRNA）転写産物の3'UTRに保存された6つのヘアピンモチーフのクラスターが特定されました。 [7]予測されたヘアピン（AFと命名）は強力な進化的保存性を示し、予測されたRNA構造のうち3つ（ヘアピンA、C、D）はインラインプローブ分析によって確認されています。代謝物SAM、 S-アデノシルホモシステイン、またはL-メチオニンの存在下では、いずれのヘアピンにも構造変化は観察されませんでした。これらは転写産物の安定性に関与していると提案されており、その機能性は現在調査中です。[7]
タンパク質の概要
S-アデノシルメチオニン合成酵素は、宿主からAdoMetを得る寄生虫を除くほぼすべての生物に存在します。アイソザイムは細菌、出芽酵母、さらには哺乳類のミトコンドリアにも存在します。ほとんどのMATはホモオリゴマーであり、大部分はテトラマーです。モノマーは、配列の非連続的なストレッチによって形成される3つのドメインに編成され、サブユニットは大きな平坦な疎水性表面を介して相互作用して二量体を形成します。[8]
S-アデノシルメチオニン合成酵素N末端ドメイン
| S-アデノシルメチオニン合成酵素N末端ドメイン | |||||||||
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 S-アデノシルメチオニン合成酵素とADP | |||||||||
| 識別子 | |||||||||
| シンボル | S-アドメット_シント_N | ||||||||
| パム | PF00438 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| プロサイト | PDOC00369 | ||||||||
| SCOP2 | 1mxa / スコープ / SUPFAM | ||||||||
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分子生物学では、タンパク質ドメイン S-アデノシルメチオニン合成酵素 N 末端ドメインは酵素の N 末端に存在します。
N末端ドメイン機能
N末端ドメインは異なる種間でよく保存されています。これは、基質と陽イオンの結合における重要な機能によるものと考えられます。メチオニン結合に関与する残基はN末端ドメインに存在します。[8]
N末端ドメイン構造
N末端領域には2つのαヘリックスと4つのβストランドが含まれています。[6]
S-アデノシルメチオニン合成酵素 中心ドメイン
| S-アデノシルメチオニン合成酵素 中心ドメイン | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
S-アデノシルメチオニン合成酵素とADP | |||||||||
| 識別子 | |||||||||
| シンボル | S-アドメット_シント_M | ||||||||
| パム | PF02772 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| プロサイト | PDOC00369 | ||||||||
| SCOP2 | 1mxa / スコープ / SUPFAM | ||||||||
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中央端末ドメイン機能
中心ドメインの正確な機能は完全には解明されていませんが、触媒作用を助ける上で重要であると考えられています。
中央ドメイン構造
中央領域には2つのαヘリックスと4つのβストランドが含まれています。[6]
S-アデノシルメチオニン合成酵素、C末端ドメイン
| S-アデノシルメチオニン合成酵素、C末端ドメイン | |||||||||
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 メチオニンアデノシルトランスフェラーゼは、ADP と L-メチオニンの複合体です。 | |||||||||
| 識別子 | |||||||||
| シンボル | S-アドメット_シント_C | ||||||||
| パム | PF02773 | ||||||||
| インタープロ | 著作権 | ||||||||
| プロサイト | PDOC00369 | ||||||||
| SCOP2 | 1mxa / スコープ / SUPFAM | ||||||||
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分子生物学では、タンパク質ドメイン S-アデノシルメチオニン合成酵素、C末端ドメインはS-アデノシルメチオニン合成酵素の C末端を指します。
C末端ドメイン機能
C末端ドメインの機能は、細胞質局在に重要であることが実験的に判明している。残基はC末端ドメイン配列に沿って散在しているが、タンパク質が折り畳まれると、互いに近接して配置される。[3]
C末端ドメイン構造
C末端ドメインには2つのαヘリックスと4つのβストランドが含まれています。[6]
参考文献
- ^ Horikawa S, Sasuga J, Shimizu K, Ozasa H, Tsukada K (1990年8月). 「ラット腎臓S-アデノシルメチオニン合成酵素をコードするcDNAの分子クローニングとヌクレオチド配列」J. Biol. Chem . 265 (23): 13683–6 . doi : 10.1016/S0021-9258(18)77403-6 . PMID 1696256.
- ^ Markham GD、Pajares MA (2009)。「メチオニンアデノシルトランスフェラーゼの構造と機能の関係」。Cell Mol Life Sci . 66 (4): 636– 48. doi :10.1007/s00018-008-8516-1. PMC 2643306 . PMID 18953685。
- ^ ab Reytor E, Pérez-Miguelsanz J, Alvarez L, Pérez-Sala D, Pajares MA (2009). 「メチオニンアデノシルトランスフェラーゼI/IIIのC末端ドメインの構造シグナルが核質分布を決定する」. FASEB J. 23 ( 10): 3347– 60. doi : 10.1096/fj.09-130187 . hdl : 10261/55151 . PMID 19497982. S2CID 25548921.
- ^ Yoon S, Lee W, Kim M, Kim TD, Ryu Y (2012). 「Pichia ciferrii 由来の S-アデノシルメチオニン (SAM) 合成酵素の構造と機能の特性」. Bioprocess Biosyst Eng . 35 ( 1– 2): 173– 81. doi :10.1007/s00449-011-0640-x. PMID 21989639. S2CID 40318843.
- ^ Kamarthapu V、Rao KV、Srinivas PN、Reddy GB 、 Reddy VD (2008)。「大腸菌で発現した枯草菌S-アデノシルメチオニン合成酵素の構造的および運動学的特性」。Biochim Biophys Acta。1784 ( 12): 1949– 58。doi :10.1016/j.bbapap.2008.06.006。PMID 18634909 。
- ^ abcd Takusagawa F, Kamitori S, Misaki S, Markham GD (1996). 「S-アデノシルメチオニン合成酵素の結晶構造」J Biol Chem . 271 (1): 136– 47. doi : 10.1074/jbc.271.1.136 . PMID 8550549.
- ^ ab Parker BJ、Moltke I、Roth A、Washietl S、Wen J、Kellis M、Breaker R、Pedersen JS (2011年11月)。「脊椎動物ゲノムの比較分析により特定されたヒト調節RNA構造の新しいファミリー」。Genome Res . 21 (11): 1929– 43. doi :10.1101/gr.112516.110. PMC 3205577 . PMID 21994249。
- ^ ab Garrido F, Estrela S, Alves C, Sánchez-Pérez GF, Sillero A, Pajares MA (2011). 「Euglena gracilis由来メチオニンアデノシルトランスフェラーゼのリフォールディングと特性評価」. Protein Expr Purif . 79 (1): 128– 36. doi :10.1016/j.pep.2011.05.004. hdl : 10261/55441 . PMID 21605677.
