Enoyl-CoA hydratáza - Enoyl-CoA hydratase

Hledat
Struktury	Švýcarský model
Domény	InterPro

enoyl-koenzym A, hydratáza / 3-hydroxyacyl koenzym A dehydrogenáza
	Enoyl-CoA hydratáza hexamer z krysy s aktivním místem v oranžové barvě a substrátem v červené barvě.
Identifikátory
Symbol	EHHADH
Alt. symboly	ECHD
Gen NCBI	1962
HGNC	3247
OMIM	607037
RefSeq	NM_001966
UniProt	Q08426
Další údaje
EC číslo	4.2.1.17
Místo	Chr. 3 q26.3-q28
Hledat
Struktury	Švýcarský model
Domény	InterPro

Enoyl-CoA hydratáza (ECH) nebo krotonáza^[1] je enzym který hydratuje dvojnou vazbu mezi druhou a třetí uhlíky na 2-trans / cis-enoyl-CoA:^[2]

ECH je nezbytné metabolizovat mastné kyseliny v beta oxidace vyrábět obojí acetyl CoA a energie ve formě ATP.^[2]

ECH potkanů je a hexamerní protein (tento znak není univerzální, ale lidský enzym je také hexamerický), což vede k účinnosti tohoto enzymu, protože má 6 aktivních míst. Bylo zjištěno, že tento enzym je vysoce účinný a umožňuje lidem velmi rychle metabolizovat mastné kyseliny na energii. Ve skutečnosti je tento enzym tak účinný, že hodnotit pro mastné kyseliny s krátkým řetězcem je ekvivalentní difúzní kontrole reakce.^[3]

Metabolismus

Metabolismus mastných kyselin

ECH katalyzuje druhý krok (hydratace) v odbourávání mastných kyselin (β-oxidace ).^[4] Metabolismus mastných kyselin je způsob, jakým se lidské tělo otáčí tuky na energii. Tuky v potravinách mají obvykle formu triglyceroly. Ty musí být rozloženy, aby se tuky dostaly do lidských těl. Když k tomu dojde, uvolní se tři mastné kyseliny.

Metabolismus leucinů

Metabolismus leucinů u lidí

L-Leucin

Amino s rozvětveným řetězcem
kyselá aminotransferáza

Sval: a-Ketoisocaproate (α-KIC)

Játra: a-Ketoisocaproate (α-KIC)

Α-ketokyselina s rozvětveným řetězcem
dehydrogenáza (mitochondrie )

KIC-dioxygenáza
(cytosol )

Isovaleryl-CoA

β-hydroxy
β-methylbutyrát
(HMB)

Vylučuje se
v moči
(10–40%)

HMB-CoA

β-Hydroxy β-methylglutaryl-CoA
(HMG-CoA)

β-methylkrotonyl-CoA
(MC-CoA)

β-methylglutaconyl-CoA
(MG-CoA)

CO₂

Ó₂

CO₂

H₂Ó

CO₂

H₂Ó

(játra )
HMG-CoA
lyáza

Enoyl-CoA hydratáza

Isovaleryl-CoA
dehydrogenáza

β-hydroxybutyrát
dehydrogenáza

Neznámý
enzym

Člověk metabolická cesta pro HMB a isovaleryl-CoA ve vztahu k L-leucin.^[5]^[6]^[7] Ze dvou hlavních cest, L-leucin je většinou metabolizován na isovaleryl-CoA, zatímco pouze asi 5% je metabolizováno na HMB.^[5]^[6]^[7]

Mechanismus

ECH se používá při β-oxidaci k přidání hydroxylové skupiny a proton nenasyceným β-uhlík na mastném acyl CoA. Funkce ECH poskytuje dvě glutamát zbytky jako katalytický kyselina a základna. Dva aminokyseliny podrž voda molekula na místě, což jí umožňuje zaútočit v doplnění syn na a-β nenasycený acyl-CoA na β-uhlíku. Α-uhlík poté popadne další proton, který dokončí tvorbu beta-hydroxyacyl-CoA.

Společná reakce.

Z experimentálních údajů je také známo, že v USA se nenacházejí žádné jiné zdroje protonů Aktivní stránky. To znamená, že proton, který α-uhlík popadá, pochází z vody, která právě zaútočila na β-uhlík. Z toho vyplývá, že hydroxylová skupina a proton z vody jsou přidávány ze stejné strany dvojná vazba, doplněk syn. To umožňuje ECH vytvořit S stereoizomer z 2-trans-enoyl-CoA a R stereoizomer z 2-cis-enoyl-CoA. To je možné díky těmto dvěma glutamát zbytky, které drží vodu v poloze přímo sousedící s α-β nenasycenou dvojnou vazbou. Tato konfigurace vyžaduje, aby aktivní místo pro ECH bylo extrémně tuhé, aby udržovalo vodu ve velmi specifické konfiguraci s ohledem na acyl-CoA. Data pro a mechanismus protože tato reakce není rozhodující, zda je tato reakce koordinovaná (zobrazená na obrázku), nebo probíhá v po sobě jdoucích krocích. Pokud k tomu dojde v po sobě jdoucích krocích, je meziprodukt identický s tím, který by byl vygenerován z E1cB-eliminační reakce.^[8]

ECH je mechanicky podobný fumaráza.

Reference

^ „ES 4.2.1.17“. www.sbcs.qmul.ac.uk. Citováno 2018-09-05.
^ ^A ^b Allenbach, L; Poirier, Y (2000). „Analýza alternativních cest pro β-oxidaci nenasycených mastných kyselin pomocí transgenních rostlin syntetizujících polyhydroxyalkanoáty v peroxizomech“. Fyziologie rostlin. 124 (3): 1159–1168. doi:10.1104 / pp.124.3.1159. ISSN 0032-0889. PMC 59215. PMID 11080293.
^ Engel CK, Kiema TR, Hiltunen JK, Wierenga RK (únor 1998). „Krystalová struktura enoyl-CoA hydratázy v komplexu s oktanoyl-CoA odhaluje strukturální adaptace potřebné pro vazbu molekuly CoA s dlouhým řetězcem mastné kyseliny“. Journal of Molecular Biology. 275 (5): 847–59. doi:10.1006 / jmbi.1997.1491. PMID 9480773.
^ Cox DL, Nelson MM (2005). Lehningerovy principy biochemie (4. vydání). New York: W.H. Freemane. str.647-43. ISBN 978-0-7167-4339-2.
^ ^A ^b Wilson JM, Fitschen PJ, Campbell B, Wilson GJ, Zanchi N, Taylor L, Wilborn C, Kalman DS, Stout JR, Hoffman JR, Ziegenfuss TN, Lopez HL, Kreider RB, Smith-Ryan AE, Antonio J (únor 2013) . „Stanoviště mezinárodní společnosti pro sportovní výživu: beta-hydroxy-beta-methylbutyrát (HMB)“. Journal of the International Society of Sports Nutrition. 10 (1): 6. doi:10.1186/1550-2783-10-6. PMC 3568064. PMID 23374455.
^ ^A ^b Zanchi NE, Gerlinger-Romero F, Guimarães-Ferreira L, de Siqueira Filho MA, Felitti V, Lira FS, Seelaender M, Lancha AH (duben 2011). „Suplementace HMB: účinky a mechanismy účinku související s klinickým a sportovním výkonem“. Aminokyseliny. 40 (4): 1015–1025. doi:10.1007 / s00726-010-0678-0. PMID 20607321. HMB je metabolit aminokyseliny leucin (Van Koverin a Nissen 1992), esenciální aminokyseliny. Prvním krokem v metabolismu HMB je reverzibilní transaminace leucinem na [α-KIC], ke které dochází hlavně extrahepatálně (Block a Buse 1990). Po této enzymatické reakci může [α-KIC] sledovat jednu ze dvou drah. V první je HMB produkován z [a-KIC] cytosolickým enzymem KIC dioxygenázou (Sabourin a Bieber 1983). Cytosolická dioxygenáza byla charakterizována extenzivně a liší se od mitochondriální formy tím, že dioxygenázový enzym je cytosolický enzym, zatímco dehydrogenázový enzym se nachází výhradně v mitochondriích (Sabourin a Bieber 1981, 1983). Důležité je, že tento způsob tvorby HMB je přímý a zcela závislý na jaterní KIC dioxygenáze. Po této cestě se HMB v cytosolu nejprve převede na cytosolický β-hydroxy-β-methylglutaryl-CoA (HMG-CoA), který lze poté nasměrovat na syntézu cholesterolu (Rudney 1957) (obr. 1). Četné biochemické studie ve skutečnosti ukázaly, že HMB je prekurzorem cholesterolu (Zabin a Bloch 1951; Nissen et al. 2000).
^ ^A ^b Kohlmeier M (květen 2015). "Leucin". Metabolismus živin: Struktury, funkce a geny (2. vyd.). Akademický tisk. 385–388. ISBN 978-0-12-387784-0. Citováno 6. června 2016. Energetické palivo: Nakonec se většina Leu rozloží a poskytuje přibližně 6,0 kcal / g. Asi 60% požitého Leu se oxiduje během několika hodin ... Ketogeneze: Významná část (40% požité dávky) se přemění na acetyl-CoA a tím přispívá k syntéze ketonů, steroidů, mastných kyselin a dalších sloučeniny
Obrázek 8.57: Metabolismus L-leucin
^ Bahnson BJ, Anderson VE, Petsko GA (únor 2002). „Strukturální mechanismus enoyl-CoA hydratázy: tři atomy z jedné vody se přidávají buď E1cb postupně nebo ve vzájemné shodě“. Biochemie. 41 (8): 2621–9. doi:10.1021 / bi015844p. PMID 11851409.

externí odkazy

Enoyl-CoA + hydratáza v americké národní lékařské knihovně Lékařské předměty (Pletivo)

[1] „ES 4.2.1.17“. www.sbcs.qmul.ac.uk. Citováno 2018-09-05.

[:0-2] A ^b Allenbach, L; Poirier, Y (2000). „Analýza alternativních cest pro β-oxidaci nenasycených mastných kyselin pomocí transgenních rostlin syntetizujících polyhydroxyalkanoáty v peroxizomech“. Fyziologie rostlin. 124 (3): 1159–1168. doi:10.1104 / pp.124.3.1159. ISSN 0032-0889. PMC 59215. PMID 11080293.

[Engel_1998-3] Engel CK, Kiema TR, Hiltunen JK, Wierenga RK (únor 1998). „Krystalová struktura enoyl-CoA hydratázy v komplexu s oktanoyl-CoA odhaluje strukturální adaptace potřebné pro vazbu molekuly CoA s dlouhým řetězcem mastné kyseliny“. Journal of Molecular Biology. 275 (5): 847–59. doi:10.1006 / jmbi.1997.1491. PMID 9480773.

[4] Cox DL, Nelson MM (2005). Lehningerovy principy biochemie (4. vydání). New York: W.H. Freemane. str.647-43. ISBN 978-0-7167-4339-2.

[ISSN_position_stand_2013-5] A ^b Wilson JM, Fitschen PJ, Campbell B, Wilson GJ, Zanchi N, Taylor L, Wilborn C, Kalman DS, Stout JR, Hoffman JR, Ziegenfuss TN, Lopez HL, Kreider RB, Smith-Ryan AE, Antonio J (únor 2013) . „Stanoviště mezinárodní společnosti pro sportovní výživu: beta-hydroxy-beta-methylbutyrát (HMB)“. Journal of the International Society of Sports Nutrition. 10 (1): 6. doi:10.1186/1550-2783-10-6. PMC 3568064. PMID 23374455.

[HMB_athletic_performance-related_effects_2011_review-6] A ^b Zanchi NE, Gerlinger-Romero F, Guimarães-Ferreira L, de Siqueira Filho MA, Felitti V, Lira FS, Seelaender M, Lancha AH (duben 2011). „Suplementace HMB: účinky a mechanismy účinku související s klinickým a sportovním výkonem“. Aminokyseliny. 40 (4): 1015–1025. doi:10.1007 / s00726-010-0678-0. PMID 20607321. HMB je metabolit aminokyseliny leucin (Van Koverin a Nissen 1992), esenciální aminokyseliny. Prvním krokem v metabolismu HMB je reverzibilní transaminace leucinem na [α-KIC], ke které dochází hlavně extrahepatálně (Block a Buse 1990). Po této enzymatické reakci může [α-KIC] sledovat jednu ze dvou drah. V první je HMB produkován z [a-KIC] cytosolickým enzymem KIC dioxygenázou (Sabourin a Bieber 1983). Cytosolická dioxygenáza byla charakterizována extenzivně a liší se od mitochondriální formy tím, že dioxygenázový enzym je cytosolický enzym, zatímco dehydrogenázový enzym se nachází výhradně v mitochondriích (Sabourin a Bieber 1981, 1983). Důležité je, že tento způsob tvorby HMB je přímý a zcela závislý na jaterní KIC dioxygenáze. Po této cestě se HMB v cytosolu nejprve převede na cytosolický β-hydroxy-β-methylglutaryl-CoA (HMG-CoA), který lze poté nasměrovat na syntézu cholesterolu (Rudney 1957) (obr. 1). Četné biochemické studie ve skutečnosti ukázaly, že HMB je prekurzorem cholesterolu (Zabin a Bloch 1951; Nissen et al. 2000).

[Leucine_metabolism-7] A ^b Kohlmeier M (květen 2015). "Leucin". Metabolismus živin: Struktury, funkce a geny (2. vyd.). Akademický tisk. 385–388. ISBN 978-0-12-387784-0. Citováno 6. června 2016. Energetické palivo: Nakonec se většina Leu rozloží a poskytuje přibližně 6,0 kcal / g. Asi 60% požitého Leu se oxiduje během několika hodin ... Ketogeneze: Významná část (40% požité dávky) se přemění na acetyl-CoA a tím přispívá k syntéze ketonů, steroidů, mastných kyselin a dalších sloučeniny
Obrázek 8.57: Metabolismus L-leucin

[Bahnson_2002-8] Bahnson BJ, Anderson VE, Petsko GA (únor 2002). „Strukturální mechanismus enoyl-CoA hydratázy: tři atomy z jedné vody se přidávají buď E1cb postupně nebo ve vzájemné shodě“. Biochemie. 41 (8): 2621–9. doi:10.1021 / bi015844p. PMID 11851409.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

Uhlík-kyslík lyázy (ES 4.2) (primárně dehydratázy )
4.2.1: Hydrolyázy	Karboanhydráza Fumaráza Akonitáza Enoláza Alfa Enoláza 2 Enoyl-CoA hydratáza /3-Hydroxyacyl ACP dehydráza Methylglutaconyl-CoA hydratáza Tryptofan syntáza Cystathionin beta syntáza Porfobilinogen syntáza 3-isopropylmalát dehydratáza Uranáza Uroporfyrinogen III syntáza Nitril-hydratáza
4.2.2: Působí na polysacharidy	Hyaluronát lyáza
4.2.3: Působí na fosfáty	Threonin syntáza
4.2.99: Jiný	Karboxymethyloxysukcinát lyáza Hydroperoxid lyáza

Enzymy
Aktivita	Aktivní stránky Závazný web Katalytická triáda Oxyanionový otvor Enzymová promiskuita Katalyticky dokonalý enzym Koenzym Kofaktor Enzymatická katalýza
Nařízení	Alosterická regulace Spolupráce Inhibitor enzymu Aktivátor enzymu
Klasifikace	EC číslo Nadčeleď enzymů Rodina enzymů Seznam enzymů
Kinetika	Kinetika enzymů Eadie – Hofsteeův diagram Hanes – Woolfův děj Lineweaver – Burkův graf Kinetika Michaelis – Menten
Typy	EC1 Oxidoreduktázy (seznam ) EC2 Transferázy (seznam ) EC3 Hydrolázy (seznam ) EC4 Lyázy (seznam ) EC5 Izomerázy (seznam ) EC6 Ligázy (seznam ) EC7 Translocases (seznam )