トランスアルドラーゼ

トランスアルドラーゼ
トランスアルドラーゼ
	ヒトトランスアルドラーゼの結晶構造。
識別子
シンボル	トランスアルドラーゼ
パム	PF00923
インタープロ	著作権
プロサイト	PDOC00741
SCOP2	1ucw / スコープ / SUPFAM
パム
利用可能なタンパク質構造:
パム	構造 / ECOD
電子データ	RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBサム	構造の概要
電子データ	1f05 , 1i2n , 1i2o , 1i2p , 1i2q , 1i2r , 1l6w , 1onr , 1ucw , 1vpx , 2cwn

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国立情報学研究所	タンパク質

トランスアルドラーゼ
トランスアルドラーゼ
識別子
EC番号	2.2.1.2
CAS番号	9014-46-4
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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国立情報学研究所	タンパク質

トランスアルドラーゼ1

識別子

シンボル

タルド1

6888

11559

602063

NM_006755

P37837

その他のデータ

EC番号

2.2.1.2

軌跡

第 11 章 p15.5-15.4

検索する
構造	スイスモデル
ドメイン	インタープロ

トランスアルドラーゼB

識別子

シンボル

タルB

4199095

1オンル

NC_008245.1

Ｐ０Ａ８７０

その他のデータ

EC番号

2.2.1.2

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構造	スイスモデル
ドメイン	インタープロ

トランスアルドラーゼは、ペントースリン酸経路の非酸化段階の酵素（EC 2.2.1.2）である。ヒトでは、トランスアルドラーゼはTALDO1遺伝子によってコードされている。^[3]^[4]

トランスアルドラーゼによって触媒される化学反応は次のとおりです。

セドヘプツロース 7-リン酸+グリセルアルデヒド 3-リン酸エリスロース 4-リン酸+フルクトース 6-リン酸

\rightleftharpoons

臨床的意義

ペントースリン酸経路には2つの代謝機能がある: (1)還元生合成のためのニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸 (還元型NADPH ) の生成、および (2) ATP、DNA、およびRNAの必須成分であるリボースの形成。トランスアルドラーゼはペントースリン酸経路を解糖系に結び付ける。トランスアルドラーゼ欠損患者では、エリスリトール(エリスロース 4-リン酸由来)、 D-アラビトール、およびリビトールが蓄積する。^[5]^[6]

TALDO1遺伝子の3塩基対の欠失により、高度に保存された領域の一部であるトランスアルドラーゼタンパク質の位置171のセリンが欠如し、この変異が赤血球とリンパ芽球に見られるトランスアルドラーゼ欠損症を引き起こすことが示唆されている。^[5]このアミノ酸の欠失は、乳児期早期に肝硬変や肝脾腫（脾臓と肝臓の肥大）を引き起こす可能性がある。トランスアルドラーゼは、多発性硬化症患者の自己免疫の標的でもある。^[7]

構造

トランスアルドラーゼは、337 個のアミノ酸からなる単一ドメインです。コア構造は、他のクラス I アルドラーゼと同様に、8 つの平行β シートと 7 つのα ヘリックスからなるα/β バレルです。バレルの一部ではない 7 つの追加の α ヘリックスもあります。疎水性アミノ酸は、バレル内の β シートと周囲の α ヘリックスの間に位置し、Leu-168、Phe-170、Phe-189、Gly-311、および Phe-315 を含む領域のように、パッキングに寄与します。結晶では、ヒトトランスアルドラーゼは、2 つのサブユニットが各サブユニットの 18 個の残基で接続された二量体を形成します。詳細については、左側のメカニズムを参照してください。

バレルの中央に位置する活性部位には、リジン-142、グルタミン酸-106、アスパラギン酸-27という3つの主要な残基が含まれています。リジンは糖を所定の位置に保持し、グルタミン酸とアスパラギン酸はプロトン供与体と受容体として機能します。^[1]

触媒のメカニズム

トランスアルドラーゼの活性部位のリジン-142残基は、別の活性部位残基であるグルタミン酸-106による脱プロトン化の後、セドヘプツロース-7-リン酸のケト基とシッフ塩基を形成する。反応機構はアルドラーゼによって触媒される逆反応に類似している: 炭素3と4を繋ぐ結合が切断され、シッフ塩基を介して酵素に結合したジヒドロキシアセトンが残る。この切断反応により、珍しいアルドース糖であるエリスロース-4-リン酸が生成される。次に、トランスアルドラーゼは、グリセルアルデヒド-3-リン酸とジヒドロキシアセトンのシッフ塩基との縮合を触媒し、酵素結合フルクトース6-リン酸を生成する。シッフ塩基の加水分解により、ペントースリン酸経路の生成物の1つである遊離フルクトース6-リン酸が遊離する。

セドヘプツロース-7-リン酸をフルクトース-6-リン酸に変換する反応スキーム。^[8]
ペントースリン酸経路は（Verhoeven、2001）^{[5]から改変した。}

参照

トランスアルドラーゼ欠損症

参考文献

^ abc PDB : 1F05 ; Thorell S, Gergely P, Banki K, Perl A, Schneider G (2000年6月). 「ヒトトランスアルドラーゼの3次元構造」. FEBS Lett . 475 (3): 205–8. Bibcode :2000FEBSL.475..205T. doi :10.1016/S0014-5793(00)01658-6. PMID 10869557. S2CID 33590067.
^ 分子グラフィックス画像は、カリフォルニア大学サンフランシスコ校のバイオコンピューティング、視覚化、情報科学リソースの UCSF Chimera パッケージを使用して作成されました。Pettersen EF、Goddard TD、Huang CC、Couch GS、Greenblatt DM、 Meng EC、Ferrin TE (2004 年 10 月)。「UCSF Chimera – 探索的研究および分析のための視覚化システム」。J Comput Chem . 25 ( 13): 1605–12。CiteSeerX 10.1.1.456.9442 . doi :10.1002/jcc.20084。PMID 15264254。S2CID 8747218。
^ 「Entrez Gene: トランスアルドラーゼ 1」。
^ Banki K、Eddy RL、Shows TB、Halladay DL、Bullrich F、Croce CM、Jurecic V、Baldini A、Perl A (1997 年 10 月)。「ヒトトランスアルドラーゼ遺伝子 (TALDO1) は、染色体 11 の p15.4-p15.5 に位置します」。Genomics . 45 ( 1): 233–8. doi :10.1006/geno.1997.4932. PMID 9339383。
^ abc Verhoeven NM、Huck JH、Roos B、Struys EA、Salomons GS、Douwes AC、van der Knaap MS、Jakobs C (2001 年 5 月)。「トランスアルドラーゼ欠損症: ペントースリン酸経路における新たな先天異常を伴う肝硬変」。Am . J. Hum. Genet . 68 (5): 1086–92. doi :10.1086/320108. PMC 1226089. PMID 11283793 。
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^ Niland B、 Perl A (2004)。「多発性硬化症におけるトランスアルドラーゼに対する自己免疫の評価」。自己免疫。第102巻。pp. 155–71。doi :10.1385/1-59259-805-6: 155。ISBN 978-1-59259-805-2. PMID 15286385。 {{cite book}}:|journal=無視されました (ヘルプ)
^ Jia J, Schörken U, Lindqvist Y, Sprenger GA, Schneider G (1997 年 1 月). 「大腸菌由来トランスアルドラーゼ B の還元シッフ塩基中間体複合体の結晶構造: クラス I アルドラーゼに対する機構的影響」. Protein Sci . 6 (1): 119–24. doi :10.1002/pro.5560060113. PMC 2143518. PMID 9007983. 2008 年 5 月 1 日にオリジナルからアーカイブ。2008年 12 月 19 日に取得。

外部リンク

米国国立医学図書館の医学件名標目表(MeSH)におけるトランスアルドラーゼ

[pmid10869557-1] PDB : 1F05 ; Thorell S, Gergely P, Banki K, Perl A, Schneider G (2000年6月). 「ヒトトランスアルドラーゼの3次元構造」. FEBS Lett . 475 (3): 205–8. Bibcode :2000FEBSL.475..205T. doi :10.1016/S0014-5793(00)01658-6. PMID 10869557. S2CID 33590067.

[pmid15264254-2] 分子グラフィックス画像は、カリフォルニア大学サンフランシスコ校のバイオコンピューティング、視覚化、情報科学リソースの UCSF Chimera パッケージを使用して作成されました。Pettersen EF、Goddard TD、Huang CC、Couch GS、Greenblatt DM、 Meng EC、Ferrin TE (2004 年 10 月)。「UCSF Chimera – 探索的研究および分析のための視覚化システム」。J Comput Chem . 25 ( 13): 1605–12。CiteSeerX 10.1.1.456.9442 . doi :10.1002/jcc.20084。PMID 15264254。S2CID 8747218。

[entrez-3] 「Entrez Gene: トランスアルドラーゼ 1」。

[pmid9339383-4] Banki K、Eddy RL、Shows TB、Halladay DL、Bullrich F、Croce CM、Jurecic V、Baldini A、Perl A (1997 年 10 月)。「ヒトトランスアルドラーゼ遺伝子 (TALDO1) は、染色体 11 の p15.4-p15.5 に位置します」。Genomics . 45 ( 1): 233–8. doi :10.1006/geno.1997.4932. PMID 9339383。

[pmid11283793-5] Verhoeven NM、Huck JH、Roos B、Struys EA、Salomons GS、Douwes AC、van der Knaap MS、Jakobs C (2001 年 5 月)。「トランスアルドラーゼ欠損症: ペントースリン酸経路における新たな先天異常を伴う肝硬変」。Am . J. Hum. Genet . 68 (5): 1086–92. doi :10.1086/320108. PMC 1226089. PMID 11283793 。

[pmid17613166-6] Perl A (2007年6月). 「トランスアルドラーゼ欠損症の病因」. IUBMB Life . 59 (6): 365–73. doi : 10.1080/15216540701387188 . PMID 17613166. S2CID 10428599.

[pmid15286385-7] ^ Niland B、 Perl A (2004)。「多発性硬化症におけるトランスアルドラーゼに対する自己免疫の評価」。自己免疫。第102巻。pp. 155–71。doi :10.1385/1-59259-805-6: 155。ISBN 978-1-59259-805-2. PMID 15286385。 {{cite book}}:|journal=無視されました (ヘルプ)

[pmid9007983-8] Jia J, Schörken U, Lindqvist Y, Sprenger GA, Schneider G (1997 年 1 月). 「大腸菌由来トランスアルドラーゼ B の還元シッフ塩基中間体複合体の結晶構造: クラス I アルドラーゼに対する機構的影響」. Protein Sci . 6 (1): 119–24. doi :10.1002/pro.5560060113. PMC 2143518. PMID 9007983. 2008 年 5 月 1 日にオリジナルからアーカイブ。2008年 12 月 19 日に取得。