GTP-ciklohidrolaza 1

GTPCH
GTPCH
	Hemijska reakcija koju izvodi GTPCH. Važni ugljici u odnosu na transformaciju su numerirani za referencu.
Identifikatori
Simbol	?
CAS broj	37289-19-3

GCH1
Dostupne strukture
PDB	Pretraga ortologa: PDBe RCSB
Spisak PDB ID kodova
	1FB1
Identifikatori
Aliasi	GCH1
Vanjski ID-jevi	OMIM: 600225 MGI: 95675 HomoloGene: 132 GeneCards: GCH1
Lokacija gena (čovjek)
Hrom.	Hromosom 14 (čovjek)
Kraj	54,902,826 bp
Lokacija gena (miš)
Hrom.	Hromosom 14 (miš)
Kraj	47,426,870 bp
Obrazac RNK ekspresije
	Više referentnih podataka o ekspresiji
Ontologija gena
Molekularna funkcija	• nucleotide binding; • calcium ion binding; • protein homodimerization activity; • vezivanje iona cinka; • GTP binding; • vezivanje iona metala; • GO:0001948, GO:0016582 vezivanje za proteine; • catalytic activity; • hydrolase activity; • GTP cyclohydrolase I activity; • mitogen-activated protein kinase binding; • GO:0006184 GTPase activity; • GTP-dependent protein binding; • translation initiation factor binding;
Ćelijska komponenta	• citoplazma; • citosol; • Jedarna membrana; • nukleoplazma; • GO:0016023 citoplazmatska vezikula; • jedro; • neuron projection terminus; • GO:0009327 makromolekulani kompleks;
Biološki proces	• nitric oxide biosynthetic process; • response to interferon-gamma; • neuromuscular process controlling posture; • protein heterooligomerization; • negative regulation of blood pressure; • dopamine biosynthetic process; • regulation of lung blood pressure; • Vazodilatacija; • pteridine-containing compound biosynthetic process; • 7,8-dihydroneopterin 3'-triphosphate biosynthetic process; • dihydrobiopterin metabolic process; • regulation of blood pressure; • response to tumor necrosis factor; • tetrahydrofolate biosynthetic process; • response to lipopolysaccharide; • positive regulation of nitric-oxide synthase activity; • response to pain; • tetrahydrobiopterin biosynthetic process; • metabolizam; • protein homooligomerization; • regulation of removal of superoxide radicals; • positive regulation of heart rate; • GO:0034622 protein-containing complex assembly;
	Izvori:Amigo / QuickGO
Ortolozi
	2643
	14528
	ENSG00000131979
	ENSMUSG00000037580
	P30793
	Q05915
	NM_000161; NM_001024024; NM_001024070; NM_001024071
	NM_008102
	NP_000152; NP_001019195; NP_001019241; NP_001019242
	NP_032128
	Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjek	Pogledaj/uredi – miš

GTP-ciklohidrolaza I (GTPCH) (EC3.5.4.16) je član porodice GTP-ciklohidrolaznih enzima. GTPCH je dio biosintetskog metaboličkog puta folata i biopterina. Odgovoran je za hidrolizu gvanozin-trifosfata (GTP) da nastane 7,8-dihidroneopterin trifosfat (7,8-DHNP-3'-TP, 7,8-NH< sub>2-3'-TP).

Gen[uredi | uredi izvor]

GTPCH je kodiran genom GCH1. Opisano je nekoliko alternativnih prerađenih varijanti transkripta koje kodiraju različite izoforme; međutim, ne daju sve varijante funkcionalni enzim.^[5]

Aminokiselinska sekvenca[uredi | uredi izvor]

Dužina polipeptidnog lanca je 250 aminokiselina, a molekulska težina 27.903 Da.^[5]

C: Cistein

D: Asparaginska kiselina

E: Glutaminska kiselina

F: Fenilalanin

G: Glicin

H: Histidin

I: Izoleucin

K: Lizin

L: Leucin

M: Metionin

N: Asparagin

P: Prolin

Q: Glutamin

R: Arginin

S: Serin

T: Treonin

V: Valin

W: Triptofan

Y: Tirozin

10	20	30	40	50
MEKGPVRAPA	EKPRGARCSN	GFPERDPPRP	GPSRPAEKPP	RPEAKSAQPA
DGWKGERPRS	EEDNELNLPN	LAAAYSSILS	SLGENPQRQG	LLKTPWRAAS
AMQFFTKGYQ	ETISDVLNDA	IFDEDHDEMV	IVKDIDMFSM	CEHHLVPFVG
KVHIGYLPNK	QVLGLSKLAR	IVEIYSRRLQ	VQERLTKQIA	VAITEALRPA
GVGVVVEATH	MCMVMRGVQK	MNSKTVTSTM	LGVFREDPKT	REEFLTLIRS

Funkcija[uredi | uredi izvor]

Transkribirani protein je prvi enzim i korak ograničavanja brzine u biosintezi tetrahidrobiopterina (THB, BH₄), katalizator konverzije GTP u 7,8-DHNP-3'-TP. THB je esencijalni kofaktor potreban za hidroksilaciju (AAAH) aromatskih aminokiselina i sintazu dušikovog oksida (NOS), enzima u biosintezi monoaminskih neurotransmitera serotonina (5-hidroksitriptamin (5-HT)), melatonina, dopamina, norepinefrina (noradrenalina), i epinefrina (adrenalina), i dušik-oksida (NO).

Utvrđeno je da GTPCH (GCH1) i tetrahidrobiopterin feroptozom štite od ćelijske smrti, Tetrahidrobiopterin (BH₄) djeluje kao moćan, difuzni antioksidans koji se odupire oksidativnom stresu i omogućava opstanak kancerskih ćelija.^[6]

Klinički značaj[uredi | uredi izvor]

Otkrivene su najmanje 94 mutacije koje izazivaju bolest u ovom genu.^[7] Mutacije u ovom genu povezane su sa zloćudnom fenilketonurijom (PKU) i hiperfenilalaninemijom (HPA), kao i malignom GTP-ciklohidrolazom I.^[5] Nedostatak GTP ciklohidrolaze I može se javiti u recesivnom i dominantnom obliku i dovesti do nedostatka određenih neurotransmitera (dopamin, noradrenalin, epinefrin i serotonin). Dominantni oblik, sa mutacijom samo u jednom od dva alela za GTP ciklohidrolazu I, uzrokuje dopamin-reaktivnu distoniju, koju karakterizira početak distonija. Pacijenti sa recesivnim oblikom imaju mutacije u oba alela za GTP-ciklohidrolazu I. Kod njih se javlja kašnjenje u razvoju i neurološka disfunkcija sa trupnom hipotonijom, hipertonijom ekstremiteta, abnormalnim pokretima, tremorima i konvulzijama, a ponekad i autonomna disfunkcija.^[8] Odgovor na liječenje je promjenjiv, a dugoročni i funkcionalni ishod je nepoznat. Kako bi se pružila osnova za poboljšanje razumijevanja epidemiologije, korelacije genotip/fenotip i ishoda ovih bolesti i njihovog utjecaja na kvalitet života pacijenata, te za procjenu dijagnostičkih i terapijskih strategija, uspostavljen je registar pacijenata kod nekomercijalne Međunarodne radne grupe za poremećaje povezane s neurotransmiterima (iNTD).^[9]

Također pogledajte[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

^ ^a ^b ^c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000131979 - Ensembl, maj 2017
^ ^a ^b ^c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000037580 - Ensembl, maj 2017
^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
^ ^a ^b ^c "Entrez Gene: GCH1 GTP Cyclohydrolase 1 (DOPA-Responsive Dystonia)".
^ Kraft VA, Bezjian CT, Pfeiffer S, Ringelstetter L, Müller C, Zandkarimi F, et al. (januar 2020). "GTP Cyclohydrolase 1/Tetrahydrobiopterin Counteract Ferroptosis through Lipid Remodeling". ACS Central Science. 6 (1): 41–53. doi:10.1021/acscentsci.9b01063. PMC 6978838. PMID 31989025.
^ Šimčíková D, Heneberg P (decembar 2019). "Refinement of evolutionary medicine predictions based on clinical evidence for the manifestations of Mendelian diseases". Scientific Reports. 9 (1): 18577. doi:10.1038/s41598-019-54976-4. PMC 6901466. PMID 31819097.
^ Longo N (juni 2009). "Disorders of biopterin metabolism". Journal of Inherited Metabolic Disease. 32 (3): 333–42. doi:10.1007/s10545-009-1067-2. PMID 19234759. S2CID 13117236.
^ "Patient registry".

Dopunska literatura[uredi | uredi izvor]

Voet JG, Voet D (2004). Biochemistry. New York: J. Wiley & Sons. ISBN 0-471-39223-5.

Vanjski linkovi[uredi | uredi izvor]

GTP Cyclohydrolase I na US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
GeneReviews/NCBI/NIH/UW entry on GTP Cyclohydrolase 1-Deficient Dopa-Responsive Dystonia
P30793

Šablon:Ugljik-dušik nepeptidne hidrolaze

Portal Biologija

[refGRCh38Ensembl-1] GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000131979 - Ensembl, maj 2017

[refGRCm38Ensembl-2] GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000037580 - Ensembl, maj 2017

[3] "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.

[4] "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.

[entrez-5] "Entrez Gene: GCH1 GTP Cyclohydrolase 1 (DOPA-Responsive Dystonia)".

[6] Kraft VA, Bezjian CT, Pfeiffer S, Ringelstetter L, Müller C, Zandkarimi F, et al. (januar 2020). "GTP Cyclohydrolase 1/Tetrahydrobiopterin Counteract Ferroptosis through Lipid Remodeling". ACS Central Science. 6 (1): 41–53. doi:10.1021/acscentsci.9b01063. PMC 6978838. PMID 31989025.

[Šimčíková_2019_-_supplementary_table_S7-7] Šimčíková D, Heneberg P (decembar 2019). "Refinement of evolutionary medicine predictions based on clinical evidence for the manifestations of Mendelian diseases". Scientific Reports. 9 (1): 18577. doi:10.1038/s41598-019-54976-4. PMC 6901466. PMID 31819097.

[8] Longo N (juni 2009). "Disorders of biopterin metabolism". Journal of Inherited Metabolic Disease. 32 (3): 333–42. doi:10.1007/s10545-009-1067-2. PMID 19234759. S2CID 13117236.

[9] "Patient registry".

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

p r u Enzimi
Teme	Aktivno mjesto Alosterna regulacija Difuzijski limitirani enzim EC broj Enzimska kataliza Inhibicija enzimskih reakcija Kinetika enzima Koenzim Kooperativnost Lineweaver–Burkov dijagram Michaelis–Mentenova kinetika Mjesto vezanja Spisak enzima
Tipovi	EC1 Oksidoreduktaze/spisak EC2 Transferaze/spisak EC3 Hidrolaze/spisak EC4 Lijaze/spisak EC5 Izomeraze/spisak EC6 Ligaze/spisak