Fosfatidat fosfataza - Phosphatidate phosphatase

Fosfatidat fosfataza
Identifikatorlar
EC raqami3.1.3.4
CAS raqami9025-77-8
Ma'lumotlar bazalari
IntEnzIntEnz ko'rinishi
BRENDABRENDA kirish
ExPASyNiceZyme ko'rinishi
KEGGKEGG-ga kirish
MetaCycmetabolik yo'l
PRIAMprofil
PDB tuzilmalarRCSB PDB PDBe PDBsum
Gen ontologiyasiAmiGO / QuickGO

Fosfatidat fosfataza (PAP) (EC 3.1.3.4 ) asosiy tartibga soluvchi hisoblanadi ferment lipid metabolizmida, katalizator konvertatsiya qilish fosfatidat ga diatsilgliserol. Ikki substratlar PAP hisoblanadi fosfatidat va H2O va uning ikkitasi mahsulotlar bor diatsilgliserol va fosfat, bu erda ko'rsatilganidek.[1]

1,2-diatsilgliserol 3-fosfat + H2O 1,2-diatsil-sn-glitserin (DAG) + fosfat[2]

Teskari reaktsiya ferment tomonidan katalizlanadi diatsilgliserol kinaz (DGK yoki DAGK), bu diatsilgilceroldagi gidroksil guruhini fosfat bilan almashtiradi. ATP, ishlab chiqaruvchi ADP jarayonida. ATP DGK tomonidan sutemizuvchilar hujayralarida qo'llanilsa, xamirturush hujayralari foydalanishga moyildir CTP o'rniga yuqori energiyali fosfat donori sifatida.[3] Mexanik jihatdan, bu umumiy reaktsiyaga ta'sir qilmaydi.

Xamirturushda oldinga yo'nalish bo'ladi - qaramlik, teskari yo'nalish esa - mustaqil.[3] PAP1, o'pkada joylashgan sitosolik fosfatidat fosfataza ham - qaram, ammo plazma membranasida joylashgan oltita transmembrana-domenli integral oqsil PAP2 emas.[4][5]

Reaktiv moddalar va fosfatidat fosfataza fermenti tomonidan katalizlanadigan reaksiya mahsulotlari va shu bilan birga ferment tomonidan katalizlanadigan teskari reaksiya mahsulotlari diatsilgliserol kinaz.

Lipit oqimini boshqarishda roli

PAP lipid metabolizmini bir necha usul bilan boshqaradi. Muxtasar qilib aytganda, PAP umumiy oqimni boshqarishda muhim rol o'ynaydi triatsilgliserollar ga fosfolipidlar va aksincha, shuningdek fosfatidat bilan bog'liq bo'lgan lipid-signal beruvchi molekulalarning hosil bo'lishi va parchalanishi orqali nazoratni amalga oshiradi.[4] PAP faol bo'lsa, diatsilgliserollar PAP tomonidan tuzilgan, shu jumladan bir nechta mahsulotning har qanday shaklini yaratishi mumkin fosfatidiletanolamin, fosfatidilxolin, fosfatidilserin va triatsilgliserol.[6] Fosfolipidlar diatsilgliseroldan faollashtirilgan reaksiya orqali hosil bo'lishi mumkin spirtli ichimliklar va triatsilgliserollarni DAG dan yog'li asil CoA molekulalari bilan reaktsiya orqali hosil qilish mumkin. PAP faol bo'lmaganida, DGK reaksiyani teskari yo'naltiradi va fosfatidat to'planib DAG darajasini pasaytiradi. Keyin fosfatidat a ni bo'shatish orqali faollashtirilgan CDP-DAG shakliga aylanishi mumkin pirofosfat CTP molekulasidan yoki ichiga kardiolipin. CDP-DAG - organizm tomonidan fosfolipid sintezida ishlatiladigan asosiy kashshof. Bundan tashqari, chunki fosfatidat ham, DAG ham funktsiyasini bajaradi ikkilamchi xabarchilar, PAP lipid metabolizmini fopshatidat va DAG kontsentratsiyasiga mahalliy ta'siridan va natijada yuqorida ko'rsatilgan lipid oqimi yo'nalishiga ta'siridan ancha keng va murakkab nazoratni amalga oshirishga qodir.[7]

Fermentlarni boshqarish

PAP CDP-diatsilgliserol bilan tartibga solinadi, fosfatidilinozitol (CDP-DAG bilan reaksiyasidan hosil bo'lgan inositol ) va kardiolipin. PAP tomonidan tartibga solinmagan sfingosin va dihidrosfingozin. Bu yuqoridagi munozara sharoitida mantiqan to'g'ri keladi. Ya'ni, fosfatidatdan hosil bo'lgan mahsulotlarning ko'payishi, fosfatidatni iste'mol qiladigan ferment PAPni qayta ishlashga xizmat qiladi va shu bilan fosfatidatning ko'pligi va uning iste'mol qilinishiga sabab bo'ladi. Shu bilan birga, DAG dan hosil bo'lgan mahsulotlarning ko'payishi DAG hosil qiluvchi ferment PAPni tartibga solishga xizmat qiladi va shu bilan DAG ko'pligi va uning ishlab chiqarilishi sekinlashishi kerakligi haqida signal beradi.[7]

Tasnifi

PAP deb nomlanuvchi fermentlar oilasiga tegishli gidrolazalar va aniqrog'i fosforik ta'sir ko'rsatadigan gidrolazalarga monoester obligatsiyalar. Ushbu ferment 4 ga kiradi metabolik yo'llar: glitserolipid, glitserofosfolipid, efir lipidi va sfingolipid metabolizm.

Nomenklatura

The sistematik ism bu fermentlar sinfiga kiradi diatsilgliserol-3-fosfat fosfohidrolaza.[8] Umumiy ishlatiladigan boshqa nomlarga quyidagilar kiradi:

  • fosfatidat kislota fosfataza (PAP),
  • 3-sn-fosfatidat fosfohidrolaza,
  • kislota fosfatidil fosfataza,
  • fosfatid kislotasi fosfohidrolaza,
  • fosfatidat fosfohidrolaza va
  • lipid fosfat fosfohidrolaza (LPP).

Turlari

Fosfatidat fosfatazalarini kodlovchi bir necha xil genlar mavjud. Ular uyali lokalizatsiyasi va substratning o'ziga xos xususiyatiga qarab, ikki turdan biriga (I tip va II tip) kiradi.[9]

I toifa

I tip fosfatidat fosfatazalar eruvchan fermentlar bo'lib, ular membranalar bilan birikishi mumkin. Ular asosan sitosol va yadroda uchraydi. Nomlangan genlar guruhi tomonidan kodlangan Lipin, ular faqat fosfatidatga xos bo'lgan substratdir. Bilan bog'liq bo'lishi taxmin qilinmoqda de novo glitserolipidlarning sintezi.

3 ning har biri Lipin sutemizuvchilar tarkibidagi oqsillar—Lipin1, lipin2, va Lipin3- noyob to'qimalarni ekspression motiflari va alohida fiziologik funktsiyalari mavjud.[10]

Tartibga solish

Sutemizuvchini tartibga solish Lipin PAP fermentlari transkripsiya darajasida sodir bo'ladi. Masalan, Lipin1 tomonidan chaqiriladi glyukokortikoidlar adipotsitlar differentsiatsiyasi paytida, shuningdek boshdan kechirayotgan hujayralarda ER ko'payish. Lipin2aksincha, adipotsitlar differentsiatsiyasi paytida repressiya qilinadi.[3]

II tur

II tip fosfatidat fosfatazalar asosan plazma membranasida uchraydigan transmembran fermentlardir. Ular fosfatidatdan tashqari boshqa substratlarni deposforillatishi mumkin va shuning uchun ular ham ma'lum lipid fosfat fosfatazalari. Ularning asosiy roli lipid signalizatsiyasi va fosfolipidning bosh guruhini qayta tuzishda.

II turdagi fosfatidat fosfataza misollaridan biri PgpB (PDBe: 5jwy).[11][12] PgpB uchta ajralmas membrana fosfatazalaridan biridir Escherichia coli fosfatidilgliserol fosfatning (PGP) deposforlanishini PG (fosfatidilgliserol) ga katalizlovchi narsa.[13] Qolgan ikkitasi - PgpA va PgpC. Uchalasi ham PGP dan PG gacha bo'lgan reaktsiyani katalizatsiya qilar ekan, ularning aminokislotalar ketma-ketligi bir-biriga o'xshamaydi va ularning faol joylari sitoplazmatik membrananing turli tomonlariga ochilishi taxmin qilinmoqda. PG bakteriyalarning ichki membranasidagi umumiy membran lipid tarkibining taxminan 20% ni tashkil qiladi. PgpB tomonidan raqobatbardosh ravishda inhibe qilinadi fosfatidiletanolamin (PE), DAG dan hosil bo'lgan fosfolipid. Shuning uchun bu salbiy teskari aloqa regulyatsiyasi. Fermentlarning faol joyida katalitik uchlik mavjud Asp -211, Uning -207 va Uning -163, bu zaryadni o'rni tizimini o'rnatadi. Ammo, bu katalitik uchlik deposforlanish uchun juda muhimdir lizofosfatid kislotasi, fosfatidat kislota va sfingosin-1-fosfat, ammo fermentning asl substrati - fosfatidilgliserol fosfat uchun to'liq ahamiyatga ega emas; Uning-207 ning o'zi PGPni gidroliz qilish uchun etarli.[13]

Fosfatidilgliserol fosfatning (PGP) deposforillanishi natijasida PG (fosfatidilgliserol) hosil bo'ladi. Ushbu reaktsiya bakterial integral membrana lipid fosfat fosfataza bo'lgan PgpB tomonidan katalizlanadi.

Quyidagi PgpB ning multfilm tasvirida uning oltita transmembranasini ko'rish mumkin alfa spirallari, bu erda gorizontal ravishda ko'rsatilgan. Yuqorida muhokama qilingan uchta PGP fosfataza orasida PgpB bir nechta transmembran alfa spirallarga ega bo'lgan yagona narsa.[13]

PgpB (PDBe: 5jwy) chiziqlar bilan multfilm. MacPyMOL-da ishlab chiqarilgan.

Genlar

Fosfatidat fosfatazalarni kodlovchi inson genlariga quyidagilar kiradi.

  • PPAP2A (LPP1) - fosfatidat kislota fosfataza turi 2A
  • PPAP2B (LPP3) - fosfatidat kislota fosfataza turi 2B
  • PPAP2C (LPP2) - fosfatidat kislota fosfataza turi 2C
  • PPAPDC1A (PPC1A) - 1A o'z ichiga olgan fosfatidat kislota fosfataza turi 2
  • PPAPDC1B (PPC1B) - 1B o'z ichiga olgan fosfatidat kislota fosfataza turi 2
  • PPAPDC2 - tarkibida 2 bo'lgan fosfatidat kislota fosfataza turi 2
  • PPAPDC3 - tarkibida 3 bo'lgan fosfatidat kislota fosfataza turi 2
  • LPPR2 - lipid fosfat fosfataza bilan bog'liq 2-turdagi oqsil
  • LPPR3 - lipid fosfat fosfataza bilan bog'liq 3-turdagi oqsil
  • LPPR4 - lipid fosfat fosfataza bilan bog'liq bo'lgan 4-turdagi oqsil
  • LPIN1 - lipin 1[14][15]
  • LPIN2 - lipin 2[15]
  • LPIN3 - lipin 3[15]

Patologiya

LipinSichqonlarning -1 etishmasligi natijada lipodistrofiya, insulin qarshiligi va neyropati. Odamlarda farqlar Lipin-1 ifoda darajalariga olib kelishi mumkin insulinga sezgirlik, gipertoniya va xavf metabolik sindrom. Jiddiy mutatsiyalar Lipin-2 ga olib keladi yallig'lanish buzilishi odamlarda.[10]

Adabiyotlar

  1. ^ Smit SW, Vayss SB, Kennedi E.P. (1957 yil oktyabr). "Fosfatid kislotalarning fermentativ deposforillanishi". J. Biol. Kimyoviy. 228 (2): 915–22. PMID  13475370.
  2. ^ "BRENDA - EC 3.1.3.4 bo'yicha ma'lumotlar - fosfatidat fosfataza". www.brenda-enzymes.org. Olingan 2017-03-01.
  3. ^ a b v Karman, Jorj M .; Xan, Gil-Su (2009-01-30). "Lipidlar sintezini boshqarishda asosiy ferment bo'lgan fosfatid kislotasi fosfataza". Biologik kimyo jurnali. 284 (5): 2593–2597. doi:10.1074 / jbc.R800059200. ISSN  0021-9258. PMC  2631973. PMID  18812320.
  4. ^ a b Karman, Jorj M .; Xan, Gil-Su (2006-12-01). "Lipit almashinuvidagi fosfatidat fosfataza fermentlarining roli". Biokimyo fanlari tendentsiyalari. 31 (12): 694–699. doi:10.1016 / j.tibs.2006.10.003. ISSN  0968-0004. PMC  1769311. PMID  17079146.
  5. ^ Nanjundan, Meera; Possmayer, Fred (2003-01-01). "O'pka fosfatid kislotasi fosfataza va lipid fosfat fosfohidrolaza". Amerika fiziologiya jurnali. O'pka uyali va molekulyar fiziologiyasi. 284 (1): L1-23. doi:10.1152 / ajplung.00029.2002. ISSN  1040-0605. PMID  12471011.
  6. ^ Martin, Eshli; Gomes-Münoz, Antonio; Jamol, Zahirali; Brindli, Devid N. (1991-01-01). "[55] Fosfatidat fosfataza xarakteristikasi va tahlili". Enzimologiya, BT - usullari (tahrir). Fosfolipazalar. Fosfolipazalar. 197. Akademik matbuot. 553-563 betlar. doi:10.1016 / 0076-6879 (91) 97183-Y. ISBN  9780121820985. PMID  2051944.
  7. ^ a b Berg, Jeremi (2010-12-24). Biokimyo, 7-nashr. Nyu-York: W.H. Freeman and Company. 766-767 betlar. ISBN  978-1429229364.
  8. ^ "EC 3.1.3.4". www.chem.qmul.ac.uk. Olingan 2017-03-01.
  9. ^ Carman GM, Xan GS (2006 yil dekabr). "Lipit almashinuvidagi fosfatidat fosfataza fermentlarining roli". Biokimyo tendentsiyalari. Ilmiy ish. 31 (12): 694–9. doi:10.1016 / j.tibs.2006.10.003. PMC  1769311. PMID  17079146.
  10. ^ a b Reue, Karen; Brindli, Devid N. (2008-12-01). "Tematik sharhlar seriyasi: Glitserolipidlar. Lipit metabolizmasida lipinlar / fosfatidatfosfataza fermentlari uchun ko'p rollar". Lipid tadqiqotlari jurnali. 49 (12): 2493–2503. doi:10.1194 / jlr.R800019-JLR200. ISSN  0022-2275. PMC  2582367. PMID  18791037.
  11. ^ Evropa, Protein ma'lumotlar banki in. "PDB 5jwy tuzilmasi haqida xulosa‹ Evropadagi proteinlar banki (PDBe) ‹EMBL-EBI". www.ebi.ac.uk. Olingan 2017-03-02.
  12. ^ Dillon, Deyrdre A.; Vu, Ven-I .; Ridel, Bettina; Vissing, Yozef B.; Dovan, Uilyam; Karman, Jorj M. (1996-11-29). "Escherichia coli pgpB geni diatsilgliserol pirofosfat fosfataza faolligi uchun kodlaydi". Biologik kimyo jurnali. 271 (48): 30548–30553. doi:10.1074 / jbc.271.48.30548. ISSN  0021-9258. PMID  8940025.
  13. ^ a b v Tong, Shuilong; Lin, Yibin; Lu, Shuo; Vang, Meytsian; Bogdanov, Mixail; Zheng, Ley (2016-08-26). "Hujayra membranasidagi lipid fosfat fosfataza PgpB ning substrat tanlanishi va katalizatsiyasi to'g'risida tizimli tushuncha". Biologik kimyo jurnali. 291 (35): 18342–18352. doi:10.1074 / jbc.M116.737874. ISSN  1083-351X. PMC  5000081. PMID  27405756.
  14. ^ Xan GS, Vu VI, Carman GM (2006 yil aprel). "Saccharomyces cerevisiae Lipin homologi Mg2 + ga bog'liq bo'lgan fosfatidat fosfataza fermenti". J. Biol. Kimyoviy. 281 (14): 9210–8. doi:10.1074 / jbc.M600425200. PMC  1424669. PMID  16467296.
  15. ^ a b v Donkor J, Sariahmetoglu M, Dewald J, Brindley DN, Reue K (fevral 2007). "Uchta sutemizuvchi lipinlar fosfatidat fosfataza vazifasini bajaradi, ular to'qimalarning aniq ifodalanish uslublari bilan ajralib turadi". J. Biol. Kimyoviy. 282 (6): 3450–7. doi:10.1074 / jbc.M610745200. PMID  17158099.