Acil-CoA sintetaza dugolančane masne kiseline
| CoA-ligaza dugog lanca masne kiseline | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Homodimer dugolančane acil-CoA sintetaze masne kiseline Thermus thermophilus.[1]} | |||||||||
| Identifikatori | |||||||||
| EC broj | 6.2.1.3 | ||||||||
| CAS broj | 9013-18-7 | ||||||||
| Baze podataka | |||||||||
| IntEnz | IntEnz pregled | ||||||||
| BRENDA | BRENDA unos | ||||||||
| ExPASy | NiceZyme pregled | ||||||||
| KEGG | KEGG unos | ||||||||
| MetaCyc | metabolički put | ||||||||
| PRIAM | profil | ||||||||
| PDB strukture | RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum | ||||||||
| Ontologija gena | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
| Član 1 acil-CoA sintetaze dugog lanca | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identifikatori | |||||||
| Simbol | ACSL1 | ||||||
| Alt. simboli | FACL2 | ||||||
| NCBI gen | 2180 | ||||||
| HGNC | 3569 | ||||||
| OMIM | 152425 | ||||||
| RefSeq | NM_001995 | ||||||
| UniProt | P33121 | ||||||
| Ostali podaci | |||||||
| EC broj | 6.2.1.3 | ||||||
| Lokus | Hrom. 4 q35 | ||||||
| |||||||
Acil-CoA sintetaza dugolančane masne kiseline ili dugolančana acil-CoA sintetaza masne kiseline (EC 6.2.1.3), poznata i kao sintetaza) je enzim iz porodice ligaza koji aktivira razlaganje kompleksnih masnih kiselina.
Pominje se i pod nazivima acil-KoA sintetaza, masno kiselinska tiokinaza (dugi lanac), acil-aktivirajući enzim, palmitoil-KoA sintaza, lignoceroil-KoA sintaza, arahidonil-KoA sintetaza, acil koenzim A sintetaza, acil-KoA ligaza, palmitoil koenzim A sintetaza, tiokinaza, palmitoil-KoA ligaza, acil-koenzim A ligaza, masno kiselinska KoA ligaza, dugolančani masni acil koenzim A sintetaza, oleoil-KoA sintetaza, stearoil-KoA sintetaza, dugolančana masna acil-KoA sintetaza, dugolančana acil KoA sintetaza, masno kiselinska elongaza, LCFA sintetaza, pristanoil-KoA sintetaza, ACS3, dugolančana acil-KoA sintetaza I, dugolančana acil-KoA sintetaza II, masna acil-koenzim A sintetaza, dugolančana acil-koenzim A sintetaza, FAA1) je enzim sa sistematskim imenom dugolančana masna kiselina: KoA ligaza (formira AMP).[2][3][4][5]
Ovaj enzim katalizira slijedeću hemijsku reakciju:
- + + + + i
Dugolančana masna acil-KoA sintetaza prisutna je u svim organizmima, od bakterija do čovjeka. Katalizira reakciju pretkoraka za β-oksidaciju masnih kiselina ili se može ugraditi u fosfolipide.
Funkcija
[uredi | uredi izvor]Dugolančana acil-CoA sintetaza masne kiseline (LC-FACS) ima ulogu u fiziološkoj regulaciji raznih ćelijskih funkcija, preko proizvodnje acil-CoA estera dugih masnih lanaca koji su pogođeni transportom proteina, aktiviranje enzima, acilacije proteina, ćelijske siglalizacije i regulacije transkripcije. Formiranje masnog acil-CoA katalizira se u dva koraka:
- (1) nastaje stabilni međuproizvod molekule masnog acil-AMP, a zatim se
- (2) formira proizvod — molekula acil-CoA masne kiseline.[6]
CoA-acil sintetaza masnih kiselina katalizira aktivaciju CoA dugih lanaca masne kiseline, koristeći energiju pretvaranja 1 adenozin-trifosfata (ATP) u adenozin-monofosfat (AMP) i pirofosfata. Ovaj korak koristi dva "ATP ekvivalenata" jer pirofosfat razlaže se u dvije molekule neorganskog fosfata, cijepajući visoko-energetske fosfatne veze.
Mehanizam i aktivno mjesto
[uredi | uredi izvor]Način djelovanja dugolančane acil-CoA sintetaza masne kiseline je tzv. “bi- uni- uni- bi- ping-pong” mehanizam. Uni- i bi- prefiksi odnose se na broj supstrata koji ulaze u enzimsku reakciju i broj proizvoda koji napuštaju enzim; bi- opisuje situaciju u kojoj enzim djeluje na dva supstrata istovremeno. Ping-pong označava pojavu da se proizvod otpušta prije nego što se drugi enzim može vezati na supstrat.
U prvom koraku, adenozin-trifosfat (ATP) i dugi lanac masnih kiselina ulaze u aktivno mjesto enzima. U aktivnom mjestu negativno nabijeni kisik na masnoj kiselini napada alfa fosfat na ATP, formirajući međuproizvod - kompleks zvani ATP-dugolančana masna kiselina. U drugom koraku, odlazi pirofosfat (PPI), što rezultira nastankom molekule AMP-dugolančana masna kiselina u aktivnom mjestu enzima. Koenzim A tada ulazi u enzim i formira se drugi međuproizvod, koji se sastoji od kompleksa AMP-dugolančana masnakiselina-Koenzim A. Na kraju ostvarenja ovog mehanizma, nastaju dva proizvoda: AMP i acil-CoA sintetaza.
Acil-CoA formira se od dugolančanih masnih kiselina putem supstitucije acil grupe. U reakciji koja zavisi od ATP, karboksilat masne kiseline pretvara se u tioester. Krajnji proizvod ove reakcije su acil-CoA, pirofosfat (PPi) i AMP.
Struktura
[uredi | uredi izvor]U strukturi ove sintetaze postoji nekoliko visoko konzerviranih prostora, sa 20-30% sekvenci aminokiselina koje su slične između pripadnika ove superfamilije. Enzimi ove porodice sadrže veliki domen N- i mali C-kraja, sa katalitsskim mjestom između njih. Podloga za vezanje može uticati na relativne pozicije domena C- i N-kraja, a pretpostavlja se da je domen C-kraja LC-SKFA u otvorenoj konformaciji kada je supstrat odsutan i u zatvorenoj kada je podloga vezana. Dostupnost aktivnog mjesta za rastvarač je smanjena kada domeni C- i N-kraja prilaze jednan drugom.[7]
Nejasan je međuodnos struktura-funkcija između LC-FACS i formiranja i procesuiranja međuproduknog acil-AMP. Zamijenjeni dimerni domen formira LC-SKFA, u monomernoj interakciji sa domenom N-kraja.[8] Velika elektrostatska pozitivna konkavnost nalazi se na stražnjoj strani strukture u centralnoj udubini homodimera. U dimernoj reakciji, Asp15 formira međumolekulski most soli sa Arg176. Intermolekulska vodikova veza formira se između glavnog lanca karbonilne grupe of Glu16 i bočnog lanca Arg199. Na sučeljavanju, Glu175 formira međumolekulski most soli sa Arg199.[7][9][10][11] L motiv, šesto-aminokiselinski peptidni linker veže veliki domen N-kraja i domen C-kraja svakog LC-FACS monomera. Domen N-kraja sastoji se od dva poddomena: iskrivljeni antiparalelni β-barel i dvije β-ploče okružene alfa-heliksima formirajući sendvič αβαβα. Mali loptasti domen C-kraja sastoji se od dvostrukog β-lista i trostrukog antiparalelnog β-lista okruženog sa tri α-heliksa.
Također pogledajte
[uredi | uredi izvor]Reference
[uredi | uredi izvor]- ^ Hisanaga Y, Ago H, Nakagawa N, Hamada K, Ida K, Yamamoto M, Hori T, Arii Y, Sugahara M, Kuramitsu S, Yokoyama S, Miyano M | title = Structural basis of the substrate-specific two-step catalysis of long chain fatty acyl-CoA synthetase dimer. J. Biol. Chem., volume: 279: 31717–26.
- ^ Bakken, A.M. and Farstad, M. (1989). "Identical subcellular distribution of palmitoyl-CoA and arachidonoyl-CoA synthetase activities in human blood platelets". Biochem. J. 261: 71–76. PMID 2528345.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
- ^ Hosaka, K., Mishima, M., Tanaka, T., Kamiryo, T. and Numa, S. (1979). "Acyl-coenzyme-A synthetase I from Candida lipolytica. Purification, properties and immunochemical studies". Eur. J. Biochem. 93: 197–203. PMID 108099.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
- ^ Nagamatsu, K., Soeda, S., Mori, M. and Kishimoto, Y. (1985). "Lignoceroyl-coenzyme A synthetase from developing rat brain: partial purification, characterization and comparison with palmitoyl-coenzyme A synthetase activity and liver enzyme". Biochim. Biophys. Acta. 836: 80–88. PMID 3161545.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
- ^ Tanaka, T., Hosaka, K., Hoshimaru, M. and Numa, S. (1979). "Purification and properties of long-chain acyl-coenzyme-A synthetase from rat liver". Eur. J. Biochem. 98: 165–172. PMID 467438.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
- ^ Qiao S, Tuohimaa P (novembar 2004). "Vitamin D3 inhibits fatty acid synthase expression by stimulating the expression of long-chain fatty-acid-CoA ligase 3 in prostate cancer cells". FEBS Lett. 577 (3): 451–4. PMID 15556626.CS1 održavanje: upotreba parametra authors (link)
- ^ a b Conti E, Stachelhaus T, Marahiel MA, Brick P (juli 1997). "Structural basis for the activation of phenylalanine in the non-ribosomal biosynthesis of gramicidin S". EMBO J. 16 (14): 4174–83. doi:10.1093/emboj/16.14.4174. PMC 1170043. PMID 9250661.CS1 održavanje: upotreba parametra authors (link)
- ^ Liu Y, Eisenberg D (juni 2002). "3D domain swapping: as domains continue to swap". Protein Sci. 11 (6): 1285–99. doi:10.1110/ps.0201402. PMC 2373619. PMID 12021428.CS1 održavanje: upotreba parametra authors (link)
- ^ Conti E, Franks NP, Brick P (1996). "Crystal structure of firefly luciferase throws light on a superfamily of adenylate-forming enzymes". Structure. 4 (3): 287–98. doi:10.1016/S0969-2126(96)00033-0. PMID 8805533.CS1 održavanje: upotreba parametra authors (link)
- ^ May JJ, Kessler N, Marahiel MA, Stubbs MT (2002). "Crystal structure of DhbE, an archetype for aryl acid activating domains of modular nonribosomal peptide synthetases". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 99 (19): 12120–5. doi:10.1073/pnas.182156699. PMC 129408. PMID 12221282.CS1 održavanje: upotreba parametra authors (link)
- ^ Gulick AM, Starai VJ, Horswill AR, Homick KM, Escalante-Semerena JC (2003). "The 1.75 A crystal structure of acetyl-CoA synthetase bound to adenosine-5'-propylphosphate and coenzyme A". Biochemistry. 42 (10): 2866–73. doi:10.1021/bi0271603. PMID 12627952.CS1 održavanje: upotreba parametra authors (link)
Vanjski linkovi
[uredi | uredi izvor]- Long-chain-fatty-acid---CoA ligase na US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)