NAD + kináza - NAD+ kinase
| NAD+ kináza | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Pásový diagram NAD+ kináza v komplexu se substráty.[1] | |||||||||
| Identifikátory | |||||||||
| EC číslo | 2.7.1.23 | ||||||||
| Číslo CAS | 9032-66-0 | ||||||||
| Databáze | |||||||||
| IntEnz | IntEnz pohled | ||||||||
| BRENDA | Vstup BRENDA | ||||||||
| EXPASY | Pohled NiceZyme | ||||||||
| KEGG | Vstup KEGG | ||||||||
| MetaCyc | metabolická cesta | ||||||||
| PRIAM | profil | ||||||||
| PDB struktur | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| Genová ontologie | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
NAD+ kináza (EC 2.7.1.23, NADK) je enzym, který se konvertuje nikotinamid adenin dinukleotid (NAD+) do NADP+ fosforylací NAD+ koenzym.[6] NADP+ je základní koenzym, který je primárně redukován na NADPH pentóza fosfátová cesta poskytovat redukční sílu v biosyntetických procesech, jako je biosyntéza mastných kyselin a syntéza nukleotidů.[7] Struktura NADK z archaean Archaeoglobus fulgidus bylo stanoveno.[1]
U lidí je geny NADK[8] a MNADK[9] kódovat NAD+ kinázy lokalizované v cytosolu[8] a mitochondrie,[9] resp. Podobně kvasinky mají cytosolickou i mitochondriální izoformu a kvasinková mitochondriální izoforma přijímá obě NAD+ a NADH jako substráty pro fosforylaci.[10][11]
Reakce
Mechanismus
NADK fosforyluje NAD+ na 2 'pozici ribózového kruhu, který nese adeninovou část. Je vysoce selektivní pro své substráty, NAD a ATP, a netoleruje modifikace ani fosforylového akceptoru, NAD, ani pyridinové části fosforylového donoru, ATP.[8] NADK také používá ionty kovů ke koordinaci ATP v aktivním místě. In vitro studie s různými dvojmocnými kovovými ionty ukázaly, že zinek a mangan jsou preferovány před hořčíkem, zatímco měď a nikl nejsou enzymem vůbec přijímány.[8] Navrhovaný mechanismus zahrnuje 2 'alkoholový kyslík působící jako nukleofil k napadení gama-fosforylu ATP, uvolňující ADP.
Nařízení
NADK je vysoce regulován redoxním stavem buňky. Zatímco NAD se nachází převážně v oxidovaném stavu NAD+, fosforylovaný NADP je z velké části přítomen ve své redukované formě, jako NADPH.[12][13] NADK tedy může modulovat reakce na oxidační stres řízením syntézy NADP. Ukázalo se, že bakteriální NADK je alostericky inhibován jak NADPH, tak NADH.[14] NADK je údajně stimulován také vápník /klimodulin vazba v určitých typech buněk, jako jsou neutrofily.[15] Bylo také zjištěno, že NAD kinázy v rostlinách a vejcích mořského ježka váží kalmodulin.[16][17]
Klinický význam
Vzhledem k základní roli NADPH v biosyntéze lipidů a DNA a hyperproliferativní povaze většiny rakovin je NADK atraktivním cílem pro léčbu rakoviny. Dále je NADPH vyžadován pro antioxidační aktivity thioredoxin reduktáza a glutaredoxin.[18][19] Thionikotinamid a další nikotinamid analogy jsou potenciálními inhibitory NADK,[20] a studie ukazují, že léčba buněk rakoviny tlustého střeva thionikotinamidem potlačuje zásobu cytosolických NADPH za účelem zvýšení oxidačního stresu a synergizuje s chemoterapií.[21]
Zatímco role NADK při zvyšování fondu NADPH vypadá, že nabízí ochranu proti apoptóza existují také případy, kdy se zdá, že aktivita NADK potencuje buněčnou smrt. Genetické studie provedené na lidských haploidních buněčných liniích naznačují, že vyřazení NADK může chránit před určitými neapoptotickými podněty.[22]
Viz také
Reference
- ^ A b PDB: 1SUW; Liu J, Lou Y, Yokota H, Adams PD, Kim R, Kim SH (listopad 2005). "Krystalové struktury NAD kinázy z Archaeoglobus fulgidus v komplexu s ATP, NAD nebo NADP". Journal of Molecular Biology. 354 (2): 289–303. doi:10.1016 / j.jmb.2005.09.026. PMID 16242716.
- ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000008130 - Ensembl, Květen 2017
- ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000029063 - Ensembl, Květen 2017
- ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ Magni G, Orsomando G, Raffaelli N (červenec 2006). "Strukturální a funkční vlastnosti NAD kinázy, klíčového enzymu v biosyntéze NADP". Mini recenze v medicinální chemii. 6 (7): 739–46. doi:10.2174/138955706777698688. PMID 16842123.
- ^ Pollak N, Dölle C, Ziegler M (březen 2007). „Síla redukovat: pyridinové nukleotidy - malé molekuly s mnoha funkcemi“. The Biochemical Journal. 402 (2): 205–18. doi:10.1042 / BJ20061638. PMC 1798440. PMID 17295611.
- ^ A b C d Lerner F, Niere M, Ludwig A, Ziegler M (říjen 2001). "Strukturální a funkční charakterizace lidské NAD kinázy". Komunikace pro biochemický a biofyzikální výzkum. 288 (1): 69–74. doi:10.1006 / bbrc.2001.5735. PMID 11594753.
- ^ A b Zhang R (srpen 2015). „MNADK, dlouho očekávaná lidská mitochondrie lokalizovaná NAD kináza“. Journal of Cellular Physiology. 230 (8): 1697–701. doi:10.1002 / jcp.24926. PMID 25641397.
- ^ Iwahashi Y, Hitoshio A, Tajima N, Nakamura T (duben 1989). "Charakterizace NADH kinázy ze Saccharomyces cerevisiae". Journal of Biochemistry. 105 (4): 588–93. doi:10.1093 / oxfordjournals.jbchem.a122709. PMID 2547755.
- ^ Iwahashi Y, Nakamura T (červen 1989). "Lokalizace NADH kinázy ve vnitřní membráně kvasinkových mitochondrií". Journal of Biochemistry. 105 (6): 916–21. doi:10.1093 / oxfordjournals.jbchem.a122779. PMID 2549021.
- ^ Burch HB, Bradley ME, Lowry OH (říjen 1967). „Měření trifosfopyridinu nukleotidu a redukovaného trifosfopyridinu nukleotidu a role hemoglobinu při produkci chybných hodnot trifosfopyridinu nukleotidů“. The Journal of Biological Chemistry. 242 (19): 4546–54. PMID 4383634.
- ^ Veech RL, Eggleston LV, Krebs HA (prosinec 1969). „Redoxní stav volného nikotinamid-adenin dinukleotid fosfátu v cytoplazmě potkaních jater“. The Biochemical Journal. 115 (4): 609–19. doi:10.1042 / bj1150609a. PMC 1185185. PMID 4391039.
- ^ Grose JH, Joss L, Velick SF, Roth JR (květen 2006). „Důkazy, že inhibice zpětné vazby NAD kinázy řídí reakce na oxidační stres“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 103 (20): 7601–6. doi:10.1073 / pnas.0602494103. PMC 1472491. PMID 16682646.
- ^ Williams MB, Jones HP (únor 1985). "Nod kináza lidských neutrofilů závislá na kalmodulinu". Archivy biochemie a biofyziky. 237 (1): 80–7. doi:10.1016/0003-9861(85)90256-5. PMID 2982330.
- ^ Lee SH, Seo HY, Kim JC, Heo WD, Chung WS, Lee KJ, Kim MC, Cheong YH, Choi JY, Lim CO, Cho MJ (duben 1997). „Diferenciální aktivace NAD kinázy rostlinnými kalmodulinovými izoformami. Kritická role domény I“. The Journal of Biological Chemistry. 272 (14): 9252–9. doi:10.1074 / jbc.272.14.9252. PMID 9083059.
- ^ Epel D, Patton C, Wallace RW, Cheung WY (únor 1981). „Kalmodulin aktivuje NAD kinázu vajíček mořského ježka: časná událost oplodnění“. Buňka. 23 (2): 543–9. doi:10.1016/0092-8674(81)90150-1. PMID 6258805. S2CID 44821877.
- ^ Lu J, Holmgren A (leden 2014). "Thioredoxinový antioxidační systém". Radikální biologie a medicína zdarma. 66: 75–87. doi:10.1016 / j.freeradbiomed.2013.07.036. PMID 23899494.
- ^ Estrela JM, Ortega A, Obrador E (01.01.2006). "Glutathion v biologii a terapii rakoviny". Kritické recenze v klinických laboratorních vědách. 43 (2): 143–81. doi:10.1080/10408360500523878. PMID 16517421. S2CID 8962293.
- ^ Hsieh YC, Tedeschi P, Adebisi Lawal R, Banerjee D, Scotto K, Kerrigan JE, Lee KC, Johnson-Farley N, Bertino JR, Abali EE (únor 2013). "Zvýšená degradace dihydrofolátreduktázy prostřednictvím inhibice NAD kinázy analogy nikotinamidu". Molekulární farmakologie. 83 (2): 339–53. doi:10,1124 / mol. 112,080218. PMC 3558814. PMID 23197646.
- ^ Tedeschi PM, Lin H, Gounder M, Kerrigan JE, Abali EE, Scotto K, Bertino JR (říjen 2015). „Potlačení zásoby cytosolických NADPH thionikotinamidem zvyšuje oxidační stres a synergizuje s chemoterapií“. Molekulární farmakologie. 88 (4): 720–7. doi:10,1124 / mol. 114,096727. PMC 4576680. PMID 26219913.
- ^ Dixon SJ, Winter GE, Musavi LS, Lee ED, Snijder B, Rebsamen M, Superti-Furga G, Stockwell BR (červenec 2015). „Genetika lidských haploidních buněk odhaluje role genů metabolismu lipidů v neapoptotické buněčné smrti“. ACS Chemická biologie. 10 (7): 1604–9. doi:10.1021 / acschembio.5b00245. PMC 4509420. PMID 25965523.
Další čtení
- Andersson B, Wentland MA, Ricafrente JY, Liu W, Gibbs RA (duben 1996). „Metoda„ dvojitého adaptéru “pro vylepšenou konstrukci knihovny brokovnic“. Analytická biochemie. 236 (1): 107–13. doi:10.1006 / abio.1996.0138. PMID 8619474.
- Yu W, Andersson B, Worley KC, Muzny DM, Ding Y, Liu W, Ricafrente JY, Wentland MA, Lennon G, Gibbs RA (duben 1997). "Velké zřetězení cDNA sekvenování". Výzkum genomu. 7 (4): 353–8. doi:10,1101 / gr. 7.4.353. PMC 139146. PMID 9110174.
- Stelzl U, Worm U, Lalowski M, Haenig C, Brembeck FH, Goehler H, Stroedicke M, Zenkner M, Schoenherr A, Koeppen S, Timm J, Mintzlaff S, Abraham C, Bock N, Kietzmann S, Goedde A, Toksöz E „Droege A, Krobitsch S, Korn B, Birchmeier W, Lehrach H, Wanker EE (září 2005). „Síť interakce lidský protein-protein: zdroj pro anotování proteomu“. Buňka. 122 (6): 957–68. doi:10.1016 / j.cell.2005.08.029. hdl:11858 / 00-001M-0000-0010-8592-0. PMID 16169070. S2CID 8235923.
- Pollak N, Niere M, Ziegler M (listopad 2007). „Hladiny NAD kinázy řídí koncentraci NADPH v lidských buňkách“. The Journal of Biological Chemistry. 282 (46): 33562–71. doi:10,1074 / jbc.M704442200. PMID 17855339.
externí odkazy
- ENZYME vstup na ES 2.7.1.23
- Vstup BRENDA na ES 2.7.1.23
- PDBe-KB poskytuje přehled všech strukturních informací dostupných v PDB pro lidskou NAD kinázu
