Гидроксиметилглутарил-КоА-синтаза - Hydroxymethylglutaryl-CoA synthase

3-гидрокси-3-метилглутарил-коэнзим А-синтаза 1 (растворимая)
Идентификаторы
Символ	HMGCS1
Альт. символы	HMGCS
Ген NCBI	3157
HGNC	5007
OMIM	142940
RefSeq	NM_002130
UniProt	Q01581
Прочие данные
Номер ЕС	2.3.3.10
Locus	Chr. 5 p14-p13
Ищи Структуры Швейцарская модель Домены ИнтерПро

3-гидрокси-3-метилглутарил-коэнзим А-синтаза 2 (митохондриальная)
Идентификаторы
Символ	HMGCS2
Ген NCBI	3158
HGNC	5008
OMIM	600234
RefSeq	NM_005518
UniProt	P54868
Прочие данные
Locus	Chr. 1 p13-p12
Ищи Структуры Швейцарская модель Домены ИнтерПро

Гидроксиметилглутарил-кофермент А-синтаза N-концевой
Staphylococcus aureus 3-гидрокси-3-метилглутарил-коа синтаза
Идентификаторы
Символ	HMG_CoA_synt_N
Pfam	PF01154
Pfam клан	CL0046
ИнтерПро	IPR013528
PROSITE	PDOC00942
Доступные белковые структуры: Pfam   структуры / ECOD   PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj PDBsum резюме структуры

Гидроксиметилглутарил-кофермент А-синтаза С-концевой
Staphylococcus aureus 3-гидрокси-3-метилглутарил-коа синтаза
Идентификаторы
Символ	HMG_CoA_synt_C
Pfam	PF08540
Pfam клан	CL0046
ИнтерПро	IPR013746
PROSITE	PDOC00942
Доступные белковые структуры: Pfam   структуры / ECOD   PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj PDBsum резюме структуры

В молекулярной биологии гидроксиметилглутарил-КоА-синтаза или же HMG-CoA синтаза EC 2.3.3.10 фермент, катализирующий реакцию, в которой ацетил-КоА конденсируется с ацетоацетил-КоА формировать 3-часгидрокси-3-мэтилграммлутарил-КоА (HMG-CoA). Эта реакция составляет вторую стадию мевалонат -зависимый изопреноид биосинтез путь. HMG-CoA является промежуточным звеном в обоих синтез холестерина и кетогенез. Эта реакция сверхактивна у пациентов с сахарный диабет 1 типа если не лечить, из-за длительного инсулин дефицит и истощение субстратов для глюконеогенез и Цикл TCA, особенно оксалоацетат. Это приводит к шунтированию избытка ацетил-КоА в путь синтеза кетонов через ГМГ-КоА, что приводит к развитию диабетический кетоацидоз.

ацетил-CoA + H₂О + ацетоацетил-КоА ${displaystyle ightleftharpoons }$ (S) -3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА + КоА

3 субстраты этого фермента ацетил-КоА, ЧАС₂О, и ацетоацетил-КоА, а его два товары находятся (S) -3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА и CoA.

У человека белок кодируется HMGCS1 ген на хромосоме 5.

Классификация

Этот фермент принадлежит к семейству трансферазы особенно те ацилтрансферазы которые превращают ацильные группы в алкильные при переносе.

Номенклатура

В систематическое название этого класса ферментов ацетил-КоА: ацетоацетил-КоА С-ацетилтрансфераза (гидролизующий тиоэфир, образование карбоксиметила). Другие широко используемые имена включают (S) -3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА ацетоацетил-КоА-лиаза, (КоА-ацетилирование), 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА синтетаза, 3-гидрокси-3-метилглутарил-кофермент А-синтаза, 3-гидрокси-3-метилглутарил-кофермент А-синтетаза, 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-синтаза, 3-гидрокси-3-метилглутарил-кофермент А-синтаза, бета-гидрокси-бета-метилглутарил-КоА-синтаза, HMG-CoA синтаза, ацетоацетил-кофермент А трансацетаза, гидроксиметилглутарил-кофермент А-синтаза, и фермент, конденсирующий гидроксиметилглутарил-кофермент А.

Механизм

HMG-CoA-синтаза содержит важный каталитический цистеин остаток, который действует как нуклеофил на первом этапе реакции: ацетилирование из фермент к ацетил-КоА (его первый субстрат ) для производства ацетил-фермента тиоэфир, выпуская уменьшенный кофермент А. Последующие нуклеофильная атака на ацетоацетил-КоА (его второй субстрат) приводит к образованию HMG-CoA.^[1]

Биологическая роль

Этот фермент участвует в 3 метаболические пути: синтез и разложение кетоновых тел, расщепление валина, лейцина и изолейцина, и метаболизм бутаноата.

Распространение видов

Синтаза HMG-CoA встречается в эукариоты, археи, и некоторые бактерии.^[2]

Эукариоты

В позвоночные, есть два разных изоферменты фермента (цитозольный и митохондриальный ); у людей цитозольная форма имеет только 60,6% аминокислотной идентичности с митохондриальной формой фермента. ГМГ-КоА также встречается в других эукариоты Такие как насекомые, растения, и грибы.^[3]

Цитозольный

Цитозольная форма является отправной точкой мевалонатного пути, который приводит к холестерин и другие стероидные и изопреноидные соединения.

Мевалонатный путь

Митохондриальный

Митохондриальная форма отвечает за биосинтез из кетоновые тела. В ген митохондриальная форма фермента имеет три стериновых регуляторных элемента в 5'-фланкирующей области.^[4] Эти элементы отвечают за снижение транскрипция из сообщение отвечает за синтез ферментов, когда диетический холестерин высокий у животных: то же самое наблюдается для 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА и рецептор липопротеинов низкой плотности.

Кетогенез

Бактерии

В бактерии, предшественники изопреноидов обычно синтезируются альтернативным, немевалонатным путем, однако ряд Грамположительный патогены использовать мевалонатный путь с участием HMG-CoA-синтазы, который параллелен пути, обнаруженному в эукариоты.^[5][6]

Структурные исследования

На конец 2007 г. 4 структуры были решены для этого класса ферментов, с PDB коды доступа 1XPK, 1XPL, 1XPM, и 2П8У.

внешняя ссылка

• HMG-CoA + синтаза в Национальной медицинской библиотеке США Рубрики медицинской тематики (MeSH)

Рекомендации

1. Тайсен М.Дж., Мисра И., Саадат Д., Кампобассо Н., Мизиорко Н.М., Харрисон Д.Х. (ноябрь 2004 г.). "Промежуточный комплекс 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-синтазы, наблюдаемый в" реальном времени"". Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 101 (47): 16442–7. Дои:10.1073 / pnas.0405809101. ЧВК  534525. PMID  15498869.
2. Bahnson BJ (ноябрь 2004 г.). «Механизм атомного разрешения 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-синтазы». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 101 (47): 16399–400. Bibcode:2004PNAS..10116399B. Дои:10.1073 / pnas.0407418101. ЧВК  534547. PMID  15546978.
3. Бирфилд Дж. К., Килинг К. И., Янг С., Бломквист Дж. Дж., Титтигер С. (апрель 2006 г.). «Выделение, эндокринная регуляция и распределение мРНК гена 3-гидрокси-3-метилглутарил-кофермента А-синтазы (HMG-S) от соснового гравера Ips pini (Coleoptera: Scolytidae)». Насекомое Mol. Биол. 15 (2): 187–95. Дои:10.1111 / j.1365-2583.2006.00627.x. PMID  16640729. S2CID  46317830.
4. Гольдштейн Дж. Л., Браун М. С. (1990) Регуляция мевалонатного пути. Природа 343, 425-430
5. Steussy CN, Робисон AD, Tetrick AM, Knight JT, Rodwell VW, Stauffacher CV, Sutherlin AL (декабрь 2006 г.). «Структурное ограничение активности фермента: случай HMG-CoA-синтазы». Биохимия. 45 (48): 14407–14. Дои:10.1021 / bi061505q. PMID  17128980.
6. Стейсси С.Н., Вартиа А.А., Бургнер Дж. В., Сазерлин А., Родвелл В. В., Штауффахер CV (ноябрь 2005 г.). «Рентгеновские кристаллические структуры HMG-CoA-синтазы из Enterococcus faecalis и комплекса с его вторым субстратом / ингибитором ацетоацетил-CoA». Биохимия. 44 (43): 14256–67. Дои:10.1021 / bi051487x. PMID  16245942.

• РУДНИЙ H (1957). «Биосинтез бета-гидрокси-бета-метилглутаровой кислоты». J. Biol. Chem. 227 (1): 363–77. PMID  13449080.

Эта статья включает текст из общественного достояния Pfam и ИнтерПро: IPR013746

Эта статья включает текст из общественного достояния Pfam и ИнтерПро: IPR013528