Oxidáza koproporfyrinogenu III - Coproporphyrinogen III oxidase

CPOX
Dostupné struktury
PDBHledání ortologu: PDBe RCSB
Identifikátory
AliasyCPOX, CPO, CPX, HCP, koproporfyrinogen oxidáza, COX, HARPO
Externí IDOMIM: 612732 MGI: 104841 HomoloGene: 76 Genové karty: CPOX
EC číslo1.3.3.3
Umístění genu (člověk)
Chromozom 3 (lidský)
Chr.Chromozom 3 (lidský)[1]
Chromozom 3 (lidský)
Genomic location for CPOX
Genomic location for CPOX
Kapela3q11.2Start98,579,446 bp[1]
Konec98,593,648 bp[1]
Exprese RNA vzor
PBB GE CPOX 204172 at fs.png
Další údaje o referenčních výrazech
Ortology
DruhČlověkMyš
Entrez

1371

12892

Ensembl

ENSG00000080819

ENSMUSG00000022742

UniProt

P36551

P36552

RefSeq (mRNA)

NM_000097

NM_007757

RefSeq (protein)

NP_000088

NP_031783

Místo (UCSC)Chr 3: 98,58 - 98,59 MbChr 16: 58,67 - 58,72 Mb
PubMed Vyhledávání[3][4]
Wikidata
Zobrazit / upravit člověkaZobrazit / upravit myš
Coprogen_oxidas
PDB 1vju EBI.jpg
koproporfyrinogen iii oxidáza z leishmania major
Identifikátory
SymbolCoprogen_oxidas
PfamPF01218
InterProIPR001260
STRÁNKAPDOC00783

Koproporfyrinogen-III oxidáza, mitochondriální (ve zkratce CPOX) je enzym že u lidí je kódován CPOX gen.[5][6][7] Genetická vada enzymu má za následek sníženou produkci heme u zvířat. Zdravotní stav spojený s tímto defektem enzymu se nazývá dědičná koproporfyrie.[8][9]

CPOX, šestý enzym z haem biosyntetická dráha, převádí se koproporfyrinogen III na protoporfyrinogen IX prostřednictvím dvou po sobě následujících oxidačních kroků dekarboxylace.[10] Aktivita enzymu CPOX umístěného v mitochondriální membrána, se měří v lymfocyty.[11]

Funkce

CPOX je enzym zapojený do šestého kroku porfyrin metabolizovat to katalýzy oxidační dekarboxylace z koproporfyrinogen III na proto-porfyrinogen IX v haem a chlorofyl biosyntetické dráhy.[6][12] The protein je homodimer obsahující dva vnitřně vázané žehlička atomy za molekula nativního proteinu.[13] The enzym je aktivní za přítomnosti molekulární kyslík který funguje jako elektron akceptor. Enzym je široce distribuován a byl nalezen v řadě eukaryotický a prokaryotický Zdroje.

Struktura

Gen

Lidský CPOX je mitochondriální enzym kódovaný 14kb CPOX genem obsahujícím sedm exony umístěn na chromozom 3 na q11.2.[7]

Protein

CPOX se vyjadřuje jako 40 kDa předchůdce a obsahuje aminoterminální mitochondriální cílový signál.[14] Po proteolytický zpracování, protein je přítomen jako zralá forma a homodimer s molekulovou hmotností 37 kDa.[15]

Klinický význam

Dědičná koproporfyrie (HCP) a harderoporphyria jsou dvě fenotypicky oddělené poruchy, které se týkají částečného nedostatku CPOX. U HCP převládá neuroviscerální symptomatologie. Může to být navíc spojeno s bolestmi břicha a / nebo fotocitlivostí kůže. Hyper-exkrece koproporfyrinu III v moč a fekálie byl zaznamenán v biochemických testech.[16] HCP je autozomálně dominantní dědičná porucha, zatímco harderoporphyria je vzácná erytropoetická variantní forma HCP a dědí se autozomálně recesivně. Klinicky je charakterizován hemolytickými novorozenci anémie. Někdy je u harderoporfyrických pacientů také popsána přítomnost kožních lézí s výrazným vylučováním harderoporfyrinu stolicí.[17]

K dnešnímu dni bylo popsáno více než 50 mutací CPOX způsobujících HCP.[18] Většina z těchto mutací vede k nahrazení aminokyselina zbytky ve strukturálním rámci CPOX.[19] Z hlediska molekulárního základu HCP a harderoporphyria byly mutace CPOX u pacientů s harderoporphyria prokázány v oblasti exonu 6, kde byly také identifikovány mutace u pacientů s HCP.[20] Protože pouze u pacientů s mutací v této oblasti (K404E) by se vyvinula tvrdšíoporfyrie, vedla tato mutace ke snížení druhého kroku dekarboxylace reakce během přeměny koproporfyrinogen na protoporfyrinogen, což znamená, že aktivní místo enzymu zapojeného do druhého kroku dekarboxylace je umístěno v exonu 6.[18]

Interakce

CPOX bylo prokázáno komunikovat s atypickým keto-isokoproporfyrinem (KICP) u lidských subjektů s rtuť (Hg) expozice.[21]

Reference

  1. ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000080819 - Ensembl, Květen 2017
  2. ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000022742 - Ensembl, Květen 2017
  3. ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  4. ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
  5. ^ Lamoril J, Martasek P, Deybach JC, Da Silva V, Grandchamp B, Nordmann Y (únor 1995). "Molekulární defekt v genu pro koproporfyrinogen oxidasu způsobující harderoporphyria, alternativní forma dědičné koproporfyrie". Lidská molekulární genetika. 4 (2): 275–8. doi:10,1093 / hmg / 4.2.275. PMID  7757079.
  6. ^ A b Kohno H, Furukawa T, Yoshinaga T, Tokunaga R, Taketani S (říjen 1993). "Coproporphyrinogen oxidase. Čištění, molekulární klonování a indukce mRNA během diferenciace erytroidů". The Journal of Biological Chemistry. 268 (28): 21359–63. PMID  8407975.
  7. ^ A b „Entrez Gene: CPOX coproporphyrinogen oxidase“.
  8. ^ "Dědičná koproporfyrie". Informační centrum o genetických a vzácných onemocněních. Národní institut zdraví. Citováno 8. srpna 2011.
  9. ^ „CPOX“. Genetická domácí reference. Citováno 8. srpna 2011.
  10. ^ Sano S, Granick S (duben 1961). "Mitochondriální koproporfyrinogen oxidáza a tvorba protoporfyrinu". The Journal of Biological Chemistry. 236: 1173–80. PMID  13746277.
  11. ^ Guo R, Lim CK, Peters TJ (říjen 1988). "Přesný a specifický test HPLC aktivity koproporfyrinogenu III oxidázy v lidských periferních leukocytech". Clinica Chimica Acta; International Journal of Clinical Chemistry. 177 (3): 245–52. doi:10.1016/0009-8981(88)90069-1. PMID  3233772.
  12. ^ Madsen O, Sandal L, Sandal NN, Marcker KA (říjen 1993). „Gen koproporfyrinogenoxidázy ze sóji je vysoce exprimován v kořenových uzlinách“. Molekulární biologie rostlin. 23 (1): 35–43. doi:10.1007 / BF00021417. PMID  8219054. S2CID  23011457.
  13. ^ Camadro JM, Chambon H, Jolles J, Labbe P (květen 1986). "Čištění a vlastnosti koproporfyrinogen oxidázy z kvasinek Saccharomyces cerevisiae". European Journal of Biochemistry / FEBS. 156 (3): 579–87. doi:10.1111 / j.1432-1033.1986.tb09617.x. PMID  3516695.
  14. ^ Martasek P, Camadro JM, Delfau-Larue MH, Dumas JB, Montagne JJ, de Verneuil H, Labbe P, Grandchamp B (duben 1994). "Molekulární klonování, sekvenování a funkční exprese cDNA kódující lidskou koproporfyrinogen oxidázu". Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 91 (8): 3024–8. Bibcode:1994PNAS ... 91.3024M. doi:10.1073 / pnas.91.8.3024. PMC  43507. PMID  8159699.
  15. ^ Martasek P, Nordmann Y, Grandchamp B (březen 1994). „Homozygotní dědičná koproporfyrie způsobená substitucí argininu tryptofanem v koproporfyrinogen oxidáze a běžné intragenní polymorfismy“. Lidská molekulární genetika. 3 (3): 477–80. doi:10,1093 / hmg / 3,3,477. PMID  8012360.
  16. ^ Taketani S, Kohno H, Furukawa T, Yoshinaga T, Tokunaga R (leden 1994). "Molekulární klonování, sekvenování a exprese cDNA kódující lidskou koproporfyrinogen oxidázu". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - bioenergetika. 1183 (3): 547–9. doi:10.1016/0005-2728(94)90083-3. PMID  8286403.
  17. ^ Kim DH, Hino R, Adachi Y, Kobori A, Taketani S (prosinec 2013). „Enzymové inženýrství mutantního homodimeru a heterodimeru koproporfyinogen oxidázy přispívá k novému vhledu do dědičné koproporfyrie a harderoporfyrie.“ Journal of Biochemistry. 154 (6): 551–9. doi:10.1093 / jb / mvt086. PMID  24078084.
  18. ^ A b Hasanoglu A, Balwani M, Kasapkara CS, Ezgü FS, Okur I, Tümer L, Cakmak A, Nazarenko I, Yu C, Clavero S, Bishop DF, Desnick RJ (únor 2011). „Harderoporphyria kvůli homozygotnosti pro mutaci missproxy koproporfyrinogen oxidázy H327R“. Journal of Inherited Metabolic Disease. 34 (1): 225–31. doi:10.1007 / s10545-010-9237-9. PMC  3091031. PMID  21103937.
  19. ^ Lee DS, Flachsová E, Bodnárová M, Demeler B, Martásek P, Raman CS (říjen 2005). "Strukturální základ dědičné koproporfyrie". Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 102 (40): 14232–7. Bibcode:2005PNAS..10214232L. doi:10.1073 / pnas.0506557102. PMC  1224704. PMID  16176984.
  20. ^ Schmitt C, Gouya L, Malonova E, Lamoril J, Camadro JM, Flamme M, Rose C, Lyoumi S, Da Silva V, Boileau C, Grandchamp B, Beaumont C, Deybach JC, Puy H (říjen 2005). „Mutace v lidském genu CPO předpovídají klinickou expresi buď jaterní dědičné koproporfyrie nebo erytropoetické harderoporphyrie“. Lidská molekulární genetika. 14 (20): 3089–98. doi:10,1093 / hmg / ddi342. PMID  16159891.
  21. ^ Heyer NJ, Bittner AC, Echeverria D, Woods JS (únor 2006). „Kaskádová analýza interakce rtuti a polymorfismu koproporfyrinogenoxidázy (CPOX) na biosyntetické cestě hemu a produkci porfyrinu“. Toxikologické dopisy. 161 (2): 159–66. doi:10.1016 / j.toxlet.2005.09.005. PMID  16214298.

Další čtení

Syntéza hemu - všimněte si, že některé reakce probíhají v cytoplazma a někteří v mitochondrie (žlutá)

externí odkazy

Tento článek včlení text od public domain Pfam a InterPro: IPR001260