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| ヌクレオシドリン酸キナーゼ | |||||||||
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| 識別子 | |||||||||
| EC番号 | 2.7.4.4 | ||||||||
| CAS番号 | 9026-50-0 | ||||||||
| 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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酵素学では、ヌクレオシドリン酸キナーゼ（EC 2.7.4.4）は化学反応を触媒する酵素である[1]
- ATP + ヌクレオシドリン酸ADP + ヌクレオシド二リン酸
したがって、この酵素の2つの基質はATPとヌクレオシド一リン酸であり、2つの生成物はADPとヌクレオシド二リン酸である。[2] [3]
この酵素は転移酵素ファミリーに属し、具体的にはリン酸基を受容体としてリン含有基を転移する酵素（ホスホトランスフェラーゼ）に属します。 [4]この酵素クラスの 系統名はATP：ヌクレオシドリン酸ホスホトランスフェラーゼです。この酵素はNMPキナーゼ、またはヌクレオシド一リン酸キナーゼとも呼ばれます。
構造
このクラスの酵素については多数の結晶構造が解明されており、共通のATP結合ドメインを共有していることが明らかになっています。酵素のこの部分は、ATPのリン酸基との相互作用にちなんで、一般的にPループ[5]と呼ばれています。この結合ドメインも、 αヘリックスに挟まれたβシートで構成されています。
[Pループ]は通常、Gly-XXXX-Gly-Lysというアミノ酸配列を持ちます。[6]同様の配列は他の多くのヌクレオチド結合タンパク質にも見られます。
機構
金属イオン相互作用
このクラスの酵素と相互作用するためには、ATPはまずマグネシウムやマンガンなどの金属イオンに結合する必要があります。[8] 金属イオンはホスホリル基といくつかの水分子と錯体を形成します。 [9] これらの水分子は次に酵素上の保存されたアスパラギン酸残基と水素結合を形成します。 [10]
金属イオンの相互作用により、ATP分子が活性部位に特異的に結合できる位置に保持され、基質と酵素間の結合点が追加され、結合が促進されます。これにより結合エネルギーが増加します。
構造変化
ATPの結合によりPループが移動し、蓋ドメインが下がり、ATPが所定の位置に固定されます。[11] [12] ヌクレオシド一リン酸の結合により、酵素がATPからヌクレオシド一リン酸へのリン酸基の転移を促進する触媒能力を持つようにするさらなる変化が誘発されます。[13]
これらの構造変化の必要性により、ATPの無駄な加水分解が防止されます。
この酵素機構は近似触媒の一例です。ヌクレオシドリン酸キナーゼは基質を結合し、リン酸基が転移される正しい位置にそれらを集めます。
生物学的機能
同様の触媒ドメインは、以下を含むさまざまなタンパク質に存在します。
進化
ヌクレオシドリン酸キナーゼファミリーのメンバーからなる系統樹が作成されたとき、 [14]これらの酵素はもともと共通の祖先から長い種類と短い種類に分岐したことが示されました。この最初の変化は劇的で、蓋ドメインの3次元構造が大きく変化しました。
NMP キナーゼの長い種類と短い種類の進化に続いて、アミノ酸配列の小さな変化が細胞内局在の分化をもたらしました。
参考文献
- ^ Boyer PD、Lardy H、Myrback K、編 (1962)。酵素。第6巻（第2版）。ニューヨーク：アカデミックプレス。pp. 139–149。
- ^ アイエンガー P、ギブソン DM、サナディ DR (1956 年 7 月)。 「ヌクレオシドリン酸間のリン酸転移」。Biochimica と Biophysica Acta。21 (1): 86-91。土井：10.1016/0006-3002(56)90096-8。PMID 13363863。
- ^ Lieberman I, Kornberg A, Simms ES (1955年7月). 「ヌクレオシド二リン酸および三リン酸の酵素合成」. The Journal of Biological Chemistry . 215 (1): 429–40. doi : 10.1016/S0021-9258(18)66050-8 . PMID 14392176.
- ^ Heppel LA、 Strominger JL、Maxwell ES (1959年4月)。「ヌクレオシド一リン酸キナーゼ。II.アデノシン一リン酸とヌクレオシド三リン酸間のトランスリン酸化」。Biochimica et Biophysica Acta。32 : 422–30。doi : 10.1016/0006-3002(59)90615-8。PMID 14401179 。
- ^ Dreusicke D, Schulz GE (1986年11月). 「アデニル酸キナーゼのグリシンに富むループは巨大なアニオンホールを形成する」. FEBS Letters . 208 (2): 301–4. Bibcode :1986FEBSL.208..301D. doi :10.1016/0014-5793(86)81037-7. PMID 3023140. S2CID 11786335.
- ^ Byeon L、Shi Z、Tsai MD (1995 年 3 月)。「アデニル酸キナーゼのメカニズム。必須リジンはリン酸と活性部位残基を適切な構造に整えるのに役立ちます」。生化学。34 ( 10 ): 3172–82。doi : 10.1021/bi00010a006。PMID 7880812。
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- ^ バーグ JM、ティモツコ JL、ストリヤ L (2002)。生化学。ニューヨーク：WHフリーマン。ISBN 0-7167-3051-0. 2016年1月8日閲覧。
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- ^ Vonrhein C, Schlauderer GJ, Schulz GE (1995年5月). 「ヌクレオシド一リン酸キナーゼの触媒サイクル中の構造変化の動画」. Structure . 3 (5): 483–90. doi : 10.1016/s0969-2126(01)00181-2 . PMID 7663945.
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