Метилмалонил коа

Комплексный анализ на аминокислоты (32 показателя) (моча)

Информация об исследовании

Аминокислоты — органические соединения, являющиеся основной составляющей частью протеинов (белков). Нарушение обмена аминокислот является причиной многих заболеваний (печени и почек). Анализ аминокислот (мочи и крови) является основным средством оценки степени усвоения пищевого белка, а также метаболического дисбаланса, лежащего в основе многих хронических нарушений.

Биоматериалом для комплексного анализа на аминокислоты в Лаборатории Гемотест может служить кровь или моча.

Исследуется следующие незаменимые аминокислоты: аланин, аргинин, аспарагиновая кислота, цитруллин, глутаминовая кислота, глицин, метионин, орнитин, фенилаланин, тирозин, валин, лейцин, изолейцин, гидроксипролин, серин, аспарагин, α-аминоадипиновая кислота, глутамин, β-аланин, таурин, гистидин, треонин, 1-метилгистидин, 3-метилгистидин, γ-аминомасляная кислота, β-аминоизомасляная кислота, α-аминомасляная кислота, пролин, цистатионин, лизин, цистин, цистеиновая кислота.

Аланин – важный источник энергии для головного мозга и центральной нервной системы; укрепляет иммунную систему путем выработки антител;активно участвует в метаболизме сахаров иорганических кислот. Может быть сырьем для синтеза глюкозы в организме, это делает его важным источником энергии и регулятором уровня сахара в крови.

Снижение концентрации: хронические болезни почек, кетотическая гипогликемия.

Повышение концентрации: гипераланинемия, цитруллинемия (умеренное повышение), болезнь Кушинга, подагра, гипероротининемия, гистидиемия, дефицит пируваткарбоксилазы,лизинурическая белковая непереносимость.

Аргинин является условно заменимой аминокислотой. Участвует в цикле переаминирования и выведения из организма конечного азота, то есть продукта распада отработанных белков. От мощности работы цикла (орнитин — цитруллин — аргинин) зависит способность организма создавать мочевину и очищаться от белковых шлаков.

Снижение концентрации :3 дня после оперативного вмешательства на брюшной полости, хроническая почечная недостаточность, ревматоидный артрит.

Повышение концентрации: гипераргининемия, в некоторых случаях гиперинсулинемии II типа.

Аспарагиновая кислота входит в состав белков, играет важную роль в реакциях цикла мочевины и переа-минирования, участвует в биосинтезе пуринов и пиримидинов.

Снижение концентрации: 1 сутки после оперативного вмешательства.

Повышение концентрации: моча – дикарбоксильная аминоацидурия.

Цитруллин повышает энергообеспечение, стимулирует иммунную систему, в процессах обмена веществ превращается в L-аргинин. Обезвреживает аммиак, повреждающий клетки печени.

Повышение концентрации цитруллина: цитруллинемия, болезни печени, интоксикация аммонием, дефицит пируват-карбоксилазы, лизинурическое нарушение толерантности к белку.

Моча — цитруллинемия, болезнь Хартнупа, аргининосукцинат-ацидурия.

Глутаминовая кислота является нейромедиатором, передающим импульсы в центральной нервной системе. Играет важную роль в углеводном обмене и способствует проникновению кальция через гематоэнцефалический барьер. Снижение концентрации: гистидинемия, хроническая почечная недостаточность.

Повышение концентрации: рак поджелудочной железы, подагра, глутаминовая ,ацидурия, ревматоидный артрит. Моча – дикарбоксильная аминоацидурия.

Глицин является регулятором обмена веществ, нормализует процессы возбуждения и торможения в центральной нервной системе, обладает антистрессорным эффектом, повышает умственную работоспособность.

Снижение концентрации: подагра, сахарный диабет.

Повышение концентрации: септицемия, гипогликемия, гипераммониемия 1 типа, тяжелые ожоги, голодание, пропионовая ацидемия, метилмалоновая ацидемия, хроническая почечная недостаточность. Моча – гипогликемия, цистинурия, болезнь Хартнупа, беременность, гиперпролинемия,глицинурия, ревматоидный артрит.

Метионин незаменимая аминокислота, помогающая переработке жиров, предотвращая ихотложение в печени и стенках артерий. Синтез таурина и цистеина зависит от количества метионина в организме. Способствует пищеварению, обеспечивает дезинтоксикационныепроцессы, уменьшает мышечную слабость, защищает от воздействия радиации,полезна при остеопорозе и химической аллергии.

Снижение концентрации: гомоцистинурия, нарушение белкового питания.

Повышение концентрации: карциноидный синдром, гомоцистинурия, гиперметионинемия, тирозинемия, тяжелые заболевания печени.

Орнитин помогает высвобождению гормона роста, который способствует сжиганию жиров в организме. Необходим для иммунной системы, участвует в дезинтоксикационных процессах и восстановлении пече-ночных клеток.

Снижение концентрации: карциноидный синдром, хроническая почечная недостаточность.

Повышение концентрации: спиральная атрофия хориоидной оболочки и сетчатки, тяжелые ожоги,гемолиз.

Фенилаланин — незаменимая аминокислота, в организме она может превращаться в тирозин, который, в свою очередь, используется в синтезе двух основных нейромедиаторов: допамина и норадреналина. Влияет на настроение, уменьшает боль, улучшает память и способность к обучению, подавляет аппетит.

Повышение концентрации: преходящая тирозинемия новорожденных, гиперфенилаланинемия,сепсис, пе-ченочная энцефалопатия, вирусный гепатит, фенилкетонурия.

Тирозин является предшественником нейромедиаторов норадреналина и дофамина.Участвует в регуляциинастроения; недостаток тирозина приводит к дефициту норадреналина, что приводит к депрессии. Подавляет аппетит, уменьшает отложения жиров, способствует выработке мелатонина и улучшает функции надпочечников, щитовидной железы и гипофиза, также участвует в обмене фенилаланина. Тиреоидные гормоны образуются при при-соединении к тирозину атомов йода.

Снижение концентрации: поликистоз почек, гипотермия, фенилкетонурия, хроническая почечная недоста-точность, карциноидный синдром, микседема, гипотиреоидизм, ревматоидный артрит.

Повышение концентрации: гипертирозинемия, гипертиреоидизм, сепсис.

Валин незаменимая аминокислота, оказывающая стимулирующее действие. Необходима для метаболизма в мышцах, восстановления поврежденных тканей и для поддержания нормального обмена азота в организме, может быть использован мышцами в качестве источника энергии.

Снижение концентрации: гиперинсулинизм, печеночная энцефалопатия.

Повышение концентрации: кетоацидурия, гипервалинемия,недостаточное белковое питание, карциноидный синдром, острое голодание.

Лейцин и изолейцин — защищают мышечные ткани и являются источниками энергии, а также способствуют восстановлению костей, кожи, мышц. Способны понижать уровень сахара в крови и стимулировать выделение гормона роста.

Снижение концентрации: острое голодание, гиперинсулинизм, печеночная энцефалопатия.

Повышение концентрации: кетоацидурия, ожирение, голодание, вирусный гепатит.

Гидроксипролин содержится в тканях практически всего организма, входит в состав коллагена, на долю которого приходится большая часть белка в организме млекопитающих. Синтез гидроксипролина нару- шается при дефиците витамина С.

Повышение концентрации: гидроксипролинемия, уремия, цирроз печени.

Серин относится к группе заменимых аминокислот, участвует в образовании активных центров ряда ферментов, обеспечивая их функцию. Важен в биосинтезе других заменимых аминокислот : глицина, цистеина, метионина, триптофана.Серин является исходным продуктом синтеза пуриновых и пиримидиновых оснований, сфинголипидов, этаноламина, и других важных продуктов обмена веществ.

Снижение концентрации: недостаточность фосфоглицерат дегидрогеназы, подагра.

Повышение концентрации серина: непереносимость белка. Моча – ожоги, болезнь Хартнупа.

Аспарагин необходим для поддержания баланса в процессах, происходящих в центральной нервной

системе; препятствует как чрезмерному возбуждению, так и излишнему торможению, участвует в процессах синтеза аминокислот в печени.

Повышение концентрации: ожоги, болезнь Хартнупа, цистиноз.

Альфа-аминоадипиновая кислота — метаболит основных биохимических путей лизина.

Повышение концентрации: гиперлизинемия, альфа-аминоадипиновая ацидурия, альфа-кетоадипиновая ацидурия, синдром Рея.

Глутамин выполняет ряд жизненно важных функций в организме: участвует в синтезе аминокислот, углеводов, нуклеиновых кислот, цАМФ и ц-ГМФ, фолиевой кислоты, ферментов, осуществляющих окислительно-восстановительные реакции (НАД), серотонина, н-аминобензойной кислоты; обезвреживает аммиак; превращается в аминомасляную кислоту (ГАМК); способен повышать проницаемость мышечных клеток для ионов калия.

Снижение концентрации глутамина: ревматоидный артрит

Повышение концентрации: Кровь – Гипераммониемия, вызванная следующими причинами: печеночная кома, синдром Рея, менингит, кровоизлияние в мозг, дефекты цикла мочевины, недостаточность орнитинтранскарбамилазы, карбамоилфосфатсинтазы, цитруллинемия, аргининсукциновая ацидурия, гиперорнитинемия,гипераммониемия, гомоцитруллинемия (HHH syndrome), в некоторых случаях гиперлизиемия 1 типа, лизинурическая белковая непереносимость. Моча – Болезнь Хартнупа, генерализованная аминоацидурия, ревматоидый артрит.

β-аланин – является единственной бета-аминокислотой, образуется из дигидроурацила и карнозина.

Повышение концентрации: гипер-β -аланинемия.

Таурин — способствуют эмульгированию жиров в кишечнике, обладает противосудорожной активностью, оказывает кардиотропное действие, улучшает энергетические процессы, стимулирует репаративные процессы при дистрофических заболеваниях и процессах, сопровождающихся нарушением метаболизма тканей глаза, способствует нормализации функции клеточных мембран и улучшению обменных процессов.

Снижение концентрации таурина: Кровь — Маниакально-депрессивный синдром, депрессивные неврозы

Повышение концентрации таурина: Моча — Сепсис, гипер-β-аланинемия, недостаточность фолиевой кислоты (В9), первый триместр беременности, ожоги.

Гистидин входит в состав активных центров множества ферментов, является предшественником в био-синтезе гистамина. Способствует росту и восстановлению тканей. В большом количестве содержится в гемоглобине; используется при лечении ревматоидных артритов, аллергий, язв и анемии. Недостаток гистидина может вызвать ослабление слуха.

Снижение концентрации гистидина: Ревматоидный артрит

Повышение концентрации гистидина: Гистидинемия, беременность, болезнь Хартнупа, генерализован-

ная аминоацидурия.

Треонин — это незаменимая аминокислота, способствующая поддержанию нормального белкового обмена в организме, важна для синтеза коллагена и эластина, помогает работе печени, участвует в обмене жиров, стимулирует иммунитет.

Снижение концентрации треонина: Хроническая почечная недостаточность, ревматоидный артрит.

Повышение концентрации треонина: Болезнь Хартнупа, беременность, ожоги, гепатолентикулярная дегенерация.

1-метилгистидин основное производное ансерина. Фермент карнозиназа превращает ансерин в β-аланин и 1-метилгистидин. Высокие уровни 1-метилгистидина, как правило, подавляют фермент карнозиназу и увеличивают концентрации ансерина. Уменьшение активности карнозиназ также встречается у пациентов с болезнью Паркинсона, рассеянным склерозом и у пациентов после инсульта. Дефицит витамина Е может привести к 1–метилгистидинурии, вследствие увеличения окислительных эффектов в скелетных мышцах.

Повышение концентрации: хроническая почечная недостаточность, мясная диета.

3-метигистидин является показателем уровня распада белков в мышцах.

Снижение концентрации: голодание, диета.

Повышение концентрации: хроническая почечная недостаточность, ожоги, множественные травмы.

Гамма-аминомасляная кислота — содержится в ЦНС и принимает участие в нейромедиаторных и метаболических процессах в мозге. Лиганды рецепторов ГАМК рассматриваются, как потенциальные средства для лечения различных расстройств психики и центральной нервной системы, к которым относятся болезнь Паркинсона и Альцгеймера, расстройства сна (бессонница, нарколепсия), эпилепсия. Под влиянием ГАМК активируются также энергетические процессы мозга, повышается дыхательная активность тканей, улучшается утилизация мозгом глюкозы, улучшается кровоснабжение.

Бета (β) — аминоизомасляная кислота — небелковая аминокислота является продуктом катаболизма тимина и валина. Повышение концентрации: различные типы новообразований, болезни, сопровождающиеся усиленным разрушением нуклеиновых кислот в тканях, синдром Дауна, белковое недоедание, гипер-бета-аланинемия, бета-аминоизомасляная ацидурия, отравление свинцом.

Альфа (α) -аминомасляная кислота является основным промежуточным продуктом биосинтеза офталь-мовой кислоты. Повышение концентрации: неспецифические аминоацидурии, голодание.

Пролин — одна из двадцати протеиногенных аминокислот, входит в состав всех белков всех организмов.

Снижение концентрации: Хорея Хантингтона, ожоги

Повышение концентрации: Кровь – гиперпролинемия тип 1 (недостаточность пролиноксидазы), гиперпролинемия тип 2 (недостаточность пирролин-5-карбоксилат дегидрогеназы), недостаточность белкового питания у новорожденных. Моча – гиперпролиемия 1 и 2 типов, синдром Джозефа (тяжелая пролинурия), карциноидный синдром, иминоглицинурия, болезнь Вильсона-Коновалова (гепатолентикулярная дегенерация).

Цистатионин — cepоcoдержащая аминокислота, участвует в биосинтезе цистеина изметионина и серина.

Лизин – это незаменимая аминокислота, входящая в состав практически любых белков, необходима для роста, восстановления тканей, производства антител, гормонов, ферментов, альбуминов, оказывает противовирусное действие, поддерживает уровень энергии, участвует в формировании коллагена и восстановлении тканей, улучшает усвоение кальция из крови и транспорт его в костную ткань.

Снижение концентрации: карциноидный синдром, лизинурическая протеиноваянепереносимость.

Повышение концентраций: Кровь – гиперлизинемия, глутаровая ацидемия тип 2. Моча – цистинурия, гиперлизинемия, первый триместр беременности, ожоги.

Цистин в организме является важной частью белков, таких как иммуноглобулины, инсулин и соматостатин, укрепляет соединительную ткань. Снижение концентрации цистина: белковое голодание, ожоги.Повышение концентраций цистина: Кровь — сепсис, хроническая почечная недостаточность. Моча – Цистиноз, цистинурия, цистинлизинурия, первый триместр беременности.

Цистеиновая кислота — серосодержащая аминокислота. Промежуточный продукт обмена цистеина и цистина. Принимает участие в реакциях переаминирования, является одним из предшественников таурина.

В организме человека синтезируется лишь половина необходимых аминокислот, а остальные амино-кислоты – незаменимые (аргинин, валин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, трип-тофан, фенилаланин) — должны поступать с пищей. Исключение из рациона какой-либо незаменимой аминокислоты из рациона ведет к развитию отрицательного азотистого баланса, клинически проявляющегося нарушением функций нервной системы, мышечной слабостью и другими признаками патологии обмена веществ и энергии.

Показания к назначению анализа:

  • Диагностика заболеваний, связанных с нарушением аминокислотного обмена.
  • Оценка состояния организма человека.

Необходимо соблюдать общие правила подготовки. Кровь на исследование необходимо сдавать натощак. Между последним приёмом пищи и взятием крови должно пройти не менее 8 часов.

Мочу для исследования собрать среднюю утреннюю порцию.

Витамин В12

Витамин В12 (кобаламин; антианемический витамин) выделен из печени в кристаллическом виде в 1948 г. Задолго до этого было известно, что в печени животных содержится особое вещество, регулирующее процесс кроветворения и оказывающее лечебный эффект при пернициозной (злокачественной) анемии у людей. Однако только в 1955 г. Д. Ходжкин расшифровала его структуру, включая трехмерную пространственную конфигурацию, главным образом при помощи физических методов исследования (рентгенографическая кристаллография). На основании этих данных, а также результатов изучения химического состава для витамина В12 было предложено следующее строение:

В молекуле витамина В12 центральный атом кобальта соединен с атомами азота четырех восстановленных пиррольных колец, образующих порфириноподобное корриновое ядро, и с атомом азота 5,6-диметил-бензимидазола . Кобальтсодержащая часть молекулы витамина представляет собой планарную (плоскостную) фигуру; по отношению к ней перпендикулярно расположен нуклеотидный лиганд, который, помимо 5,6-диметилбензимидазола, содержит рибозу и остаток фосфата у 3-го атома углерода. Вся структура получила название «кобаламин». Были получены производные витамина В12, содержащие ОН-группу (оксикобаламин), хлор (хлоркобаламин), Н2О (аквакобаламин) и азотистую кислоту (нитрито-кобаламин). Из природных источников были выделены, кроме того, аналоги В12, которые вместо 5,6-диметилбензимидазола содержали 5-окси-бензимидазол, или аденин, 2-метиладенин, гипоксантин и метилгипок-сантин. Все они обладали меньшей биологической активностью, чем ко-баламин. Обычно витамин В12 выделяют из микробной массы или животных тканей, используя растворы, содержащие ионы цианида, которые выполняют роль 6-го лиганда кобальта. Однако цианокобаламин метаболически неактивен. В состав В12-коферментов вместо CN входит остаток 5-дезоксиаденозина или метильная группа.

У человека и животных недостаток витамина В12 приводит к развитию злокачественной макроцитарной, мегалобластической анемии. Помимо изменений кроветворной функции, для авитаминоза В12 специфичны также нарушения деятельности нервной системы и резкое снижение кислотности желудочного сока. Оказалось, что для активного процесса всасывания витамина В12 в тонкой кишке обязательным условием является наличие в желудочном соке особого белка – гастромукопротеина, получившего название внутреннего фактора Касла, который специфически связывает витамин В12 в особый сложный комплекс. Точная роль этого фактора во всасывании В12 не выяснена. Предполагают, что в связанном с этим фактором комплексе витамин В12 поступает в клетки слизистой оболочки подвздошной кишки, затем медленно переходит в кровь портальной системы, а внутренний фактор подвергается гидролизу (распаду). Следует указать, что В12 поступает в кровь портальной системы не в свободном состоянии, а в комплексе с двумя белками, получившими название транскобаламинов I и II, один из которых выполняет функцию депо В12 (I), поскольку он более прочно связывается с витамином В12. Поэтому нарушение синтеза внутреннего фактора в слизистой оболочке желудка приводит к развитию авитаминоза В12 даже при наличии в пище достаточного количества кобаламина. В подобных случаях витамин с лечебной целью обычно вводят парентерально или с пищей, но в сочетании с нейтрализованным желудочным соком, в котором содержится внутренний фактор. Подобный метод лечения эффективен при пернициозной анемии. Это указывает на существование определенной связи между развитием злокачественной анемии у человека и нарушением функций желудка. Можно, вероятно, утверждать, что пернициозная анемия, хотя и является следствием авитаминоза В12, но развивается на фоне органических поражений желудка, приводящих к нарушению синтеза в клетках слизистой оболочки желудка внутреннего фактора Касла, или после тотального удаления желудка хирургическим путем.

Витамин В12 используется в клинике для лечения не только перни-циозной анемии, но и других ее форм – мегалобластических анемий с неврологическими нарушениями, которые обычно не поддаются лечению другими витаминами, в частности фолиевой кислотой.

Биологическая роль. Выявлены ферментные системы, в составе которых в качестве простетической группы участвуют не свободный витамин В12, а так называемые В12-коферменты, или кобамидные коферменты. Последние отличаются тем, что содержат 2 типа лигандов: метильную группу и 5′-дезоксиаденозин. Соответственно различают метилкобаламин СН3-В12 и дезоксиаденозилкобаламин. Превращение свободного витамина В12 в В12-коферменты, протекающее в несколько этапов, осуществляется в организме при участии специфических ферментов в присутствии в качестве кофакторов ФАД, восстановленного НАД, АТФ и глутатиона. В частности, при образовании 5-дезоксикобаламинового кофермента АТФ подвергается необычному распаду с отщеплением три-фосфатного остатка по аналогии еще с одной единственной реакцией синтеза 5-аденозилметионина из метионина и АТФ (см. главу 12). Впервые В12-коферменты были выделены Г. Баркером и сотр. в 1958 г. из микроорганизмов, позже было доказано их существование в тканях животных.

Химические реакции, в которых витамин В12 принимает участие как кофермент, условно делят на 2 группы в соответствии с его химической природой. К первой группе относятся реакции трансметилирования, в которых метилкобаламин выполняет роль промежуточного переносчика метильной группы (реакции синтеза метионина и ацетата).

Синтез метионина требует, помимо гомоцистеина, наличия N5-метил-ТГФК и восстановленного ФАД и протекает согласно уравнению:

Фермент, катализирующий эту реакцию, был открыт в печени человека и ряда животных, а также у микроорганизмов. Получены доказательства, что механизм реакции включает перенос метильной группы N5-СН3-ТГФК на активный центр фермента с образованием метил-В12-фермента и последующий перенос этой группы на гомоцистеин. Блокирование этой реакции, наблюдаемое при авитаминозе В12, приводит к накоплению N5-СН3-ТГФК и соответственно выключению из сферы химических реакций еще одного важного кофермента.

Вторая группа реакций при участии В12-коферментов заключается во внутримолекулярном переносе водорода в реакциях изомеризации. Механизм этих реакций соответствует схеме:

Видно, что протон водорода движется (перемещается) между двумя соседними атомами углерода и не обменивается с протонами воды. Предполагают, что сначала водород от субстрата переносится на 5-дезокси-кобаламин, а затем обратно на субстрат, меняя местоположение. Например, глутаматмутазная реакция (взаимопревращения глутаминовой и β-метиласпарагиновой кислот), метилмалонилмутазная реакция (обратимое превращение метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА), глицерол- и диол-дегидратазные реакции, ферментативные реакции восстановления рибо-нуклеотидов до дезоксирибонуклеотидов и др. В организме человека из указанных процессов открыта только реакция изомеризации метил-малонил-КоА в сукцинил-КоА.

Следует подчеркнуть, что реакция изомеризации метилмалонил-КоА требует наличия 5′-дезоксиаденозилкобаламина в качестве кофермента, в то время как реакция метилирования (см. ранее) нуждается в метилкобала-мине. Этими обстоятельствами могут быть объяснены некоторые биохимические симптомы недостаточности витамина В12, в частности метил-малонилацидурия и гомоцистинурия. Кроме того, описаны болезни, обусловленные наследственными дефектами синтеза только дезоксиаденозил-кобаламина или обоих В12-коферментов; в этих случаях даже 1000-кратная доза витамина В12 не оказывала лечебного эффекта. В настоящее время высказывается предположение о более широком участии В12-коферментов в ферментативных реакциях трансметилирования, дезаминирования (например, этаноламиддезаминазная реакция) и др. Предстоит, однако, приложить немало усилий, чтобы выяснить молекулярные механизмы действия витамина В12 на процесс кроветворения. Положительный эффект при лечении пернициозной анемии полусырой печенью обусловлен, как стало известно, наличием витамина В12, хотя следует указать, что большего лечебного эффекта можно добиться при одновременном введении внутреннего фактора слизистой оболочки желудка.

Распространение в природе и суточная потребность. Витамин В12 является единственным витамином, синтез которого осуществляется исключительно микроорганизмами; ни растения, ни ткани животных этой способностью не наделены. Основные источники витамина В12 для человека – мясо, говяжья печень, почки, рыба, молоко, яйца. Главным местом накопления витамина В12 в организме человека является печень, в которой содержится до нескольких миллиграммов витамина. В печень он поступает с животной пищей, в частности с мясом, или синтезируется микрофлорой кишечника при условии доставки с пищей кобальта. Суточная потребность в витамине В12 для взрослого человека составляет около 3 мкг (0,003 мг).

Предыдущая страница | Следующая страница
СОДЕРЖАНИЕ

Метилмалонил-КоА мутазы — Methylmalonyl-CoA mutase

Ортолог поиск: PDBe RCSB

2XIJ , 2XIQ , 3BIC


Более справочные данные выражения

• модифицированные аминокислоты связывание кислоты
• изомеразной активности
• каталитической активность
• иона металла связывания
• внутримолекулярной трансферазная активность
• метилмалонил-CoA мутазов активности
• ГТФаза активность
• связывание белки
• кобаламин связывания
• идентичное связывание с белками
• белок гомодимеризация активности

• митохондриальная матрица
• митохондрия

• кобаламин процесс обмена веществ
• гомоцистеина процесс обмена веществ
• метаболизм
• постэмбрионального развития
• положительной регуляции активности ГТФ
• короткой цепью катаболический процесс жирных кислот

NP_000246
NP_000246.2

MMUT
Доступные структуры PDB Список идентификационных кодов PDB
Идентификаторы
Псевдонимы MMUT , MCM, метилмалонил-КоА мутазы, метилмалонил коэнзим-А мутазы, MUT
Внешние идентификаторы OMIM: 609058 MGI: 97239 HomoloGene: 20097 GeneCards: MMUT
Gene место (человек)
Chr. Хромосома 6 (человек)
Группа 6p12.3 Начните 49430360 п.о.
Конец 49463191 п.о.
Gene место (мышь)
Chr. Хромосома 17 (мышь)
Группа 17 B2 | 17 19,55 сМ Начните 40934685 п.о.
Конец 40961988 п.о.
Выражение РНК шаблон
Генная онтология Молекулярная функция Клеточный компонент Биологический процесс
Ортологи
вид Человек мышь
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (мРНК)
RefSeq (белок)
Местонахождение (УСК) Chr 6: 49,43 — 49.46 Mb Chr 17: 40,93 — 40,96 Mb
PubMed поиск
викиданные
Просмотр / Редактирование Human Просмотр / Редактирование Mouse

статьи

статьи

белки

метилмалонил-КоА мутазы
Идентификаторы
номер ЕС 5.4.99.2
Количество CAS 9023-90-9
Базы данных
IntEnz вид IntEnz
BRENDA запись BRENDA
ExPASy вид NiceZyme
KEGG запись KEGG
MetaCyc метаболический путь
PRIAM профиль
PDB структуры RCSB PDB PDBe PDBsum
Джин Онтология Amigo / QuickGO
Поиск PMC PubMed NCBI

Метилмалонил-КоА мутазы (МКМ), митохондриальный , также известный как метилмалонил-СоА — изомеразы , представляет собой белок , который у человека кодируется MUT гена. Этот витамин B12 -зависимая фермент катализирует изомеризацию метилмалонила-КоА в сукцинил-КоА в организме человека. Мутации в MUT гена может привести к различным типам метилмалоновая ацидурия .

MCM впервые был идентифицирован в крысиной печени и овец почки в 1955 г. В своей скрытой форме, она составляет 750 аминокислот в длину. После входа в митохондрию, 32 аминокислотной последовательность митохондриального лидера на N-конце белка расщепляется, образуя полностью обработанный мономер. Мономеры затем связать в гомодимер, и связывают AdoCbl ( по одному для каждого мономера активного сайта) , чтобы сформировать конечную, активную голоэнзима форму.

Состав

Ген

MUT ген находится на хромосоме местоположении 6p12.3 и состоит из 13 экзонов , охватывающих более 35Кб.

белка

Зрелый фермент представляет собой гомодимер с N-концевой СоА-связывающий доменом и терминал кобаламина-связывающим доменом C-.

функция

Метилмалонил-КоА мутазы выражается в высоких концентрациях в почках , в промежуточных концентрациях в сердце , яичников , мозга , мышц и печени, а также в низких концентрациях в селезенке . Фермент может быть найден в течение всего центральной нервной системы (ЦНС). MCM находится в митохондриях, где ряд веществ, в том числе с разветвленной цепью аминокислот изолейцина и валина , а также метионин , треонин , тимина и нечетные цепи жирных кислот , которые метаболизируются с помощью метилмалоната полуальдегида (MMlSA) или пропионил-СоА (Пр-КоА) к общему соединению — метилмалонил-КоА (MML-CoA). MCM катализирует обратимую изомеризацию L-метилмалонил-КоА в сукцинил-КоА, требующий кобаламин (витамин В12) в виде аденозилкобаламин (AdoCbl) в качестве кофактора. В качестве важного шага в пропионате катаболизме, эта реакция необходима для деградации нечетно-цепи жирных кислот , аминокислот валина , изолейцина , метионина и треонина , и холестерина , утекают метаболиты из распада этих аминокислот в трикарбоновые кислоты цикл .

Метилмалонил-КоА мутазы катализирует следующую реакцию:

L-метилмалонил-КоА метилмалонил-КоА мутазы Сукцинил-КоА
метилмалонил-КоА мутазы

Субстрат метилмалонил-СоА мутазов, метилмалонили-КоА , в первую очередь происходит от пропионила-КоА , вещества , образованного из катаболизма и переваривания изолейцина , валин , треонин , метионин , тимина , холестерина , или нечетно-жирной acids.The продукта фермента, сукцинили-КоА , является ключевой молекулой в цикле трикарбоновых кислот .

Клиническое значение

Недостаток этого фермента отвечает за наследственное нарушение обмена веществ, мутазы дефицит метилмалонил-КоА , который является одним из причин метилмалоновая ацидоза (также упоминается как метилмалоновая ацидурия или ММА). ММА является аутосомно — рецессивным унаследовали врожденное нарушение обмена веществ, характеризуется повторяющимися эпизодами рвоты, вялость, глубокий кетоацидоза , гипераммонемией и панцитопения в младенческом возрасте, и может привести к ранней смерти. Осложнения включают кардиомиопатию , метаболический инсульт , панкреатит и прогрессирующую почечную недостаточность .

Либо мутации в гене MUT (кодируют метилмалонили-CoA мутазы) или MMAA (кодирует белок шаперона метилмалонил-СоА мутазов, MMAA белок) может привести к метилмалонил ацидоз. Мутации MUT можно классифицировать либо как MUT 0 (не демонстрирует никакой активности даже в присутствии избытка AdoCbl), или MUT 1 (демонстрирует очень низкую активность в присутствии избытка AdoCbl). Более половины мутаций MUT является миссенсом мутацией в то время как нонсенс — мутации составляют значительную часть оставшейся (приблизительно 14%)

Общие методы лечения для ММА включают в пересадке печени или печени и почек трансплантации для борьбы с почечной болезни из метилмалоновая ацидоза. Однако пагубные неврологические последствия могут продолжать досаждать пациент даже после успешной операции. Считается , что это связано с широким распространением метилмалонил-КоА мутазы всей центральной нервной системы. Из — за потери функциональности фермента, уровни субстрата накапливаться в ЦНС. Субстрат L-метилмалонил-КоА гидролизуется с образованием метилмалоната (метилмалоновая кислота), нейротоксическое дикарбоновой кислоты , что, из — за плохой транспортной дикарбоновой кислоты мощностей гематоэнцефалический барьер, эффективно захваченный в ЦНС, что приводит к неврологическим истощению. Для борьбы с этими эффектами рекомендуются послеоперационные антикатаболические режимы и не диета прекращения.

MUT также был связан с туберкулезом крупного рогатого скота (BTB), формой туберкулеза , которая затрагивает в основном скот и составляет 10% случаев заболевания людей. Было высказано предположение , что высокая MUT выражение (таким образом , высокой метилмалонил-КоА мутазы уровней) приводит к снижению уровня холестерина , который повышает устойчивость к Btb и обеспечивает улучшенную реакцию на вакцину БЦЖ .

Мышиная модель доказала адекватный и точный способ изучения влияния ММЫ и потенциальных методы лечения.

Механизм

Механизм реакции MCM в

Механизм реакции MCM начинается с гомолитическомом расщеплением C- AdoB12 в Co (III) , св зь, С и Со атомы каждый приобретают один из электронов, образованных расщепленные пары электронов связи. Co — ион, таким образом, колеблется в пределах его Со (III) и Co (II) состояния окисления . Следовательно, роль кофермент B-12 в каталитическом процессе является то , что обратимым генератором свободных радикалов . С-Со (III) связь является слабой, с энергией диссоциации = 109 кДж / моль, и по- видимому, дополнительно ослаблены посредством стерических взаимодействий с ферментом. Гомолитический реакция является необычным в биологии, как это имеет место наличие металла-углеродную связь.

Метилмалонил-КоА мутазы является членом изомеразного подсемейства аденозилкобаламина-зависимых ферментов. Кроме того, она классифицируется как класс I, так как это «DMB-офф» / «Его-на» фермент. Это относится к природе кофактора AdoCbl в активном сайте метилмалонил КоА. AdoCbl состоит из центрального кобальта -содержащий Коррина кольцо , верхний осевой лиганд (β-аксиального лиганда), и нижний аксиальный лиганд (α-аксиального лиганда). В метилмалонил-СоА мутазы, то β-аксиального лиганда 5′-дезокси-5′-аденозин обратимо диссоциирует с получением указанного в deoxyadenosyl радикал . Α-аксиального лиганда 5,6-диметилбензимидазол (DMB) , принимает участие в организации активного сайта , чтобы позволить гистидин -610 для соединения с Со, вместо того , чтобы DMB (причина для «DMB-офф» / «Его-On» нотации ). Связывание гистидина-610 остатка увеличивает скорость гомолитического беты-осевой лиганда — Co разрыва связей с коэффициентом 10 12 .

MCM активный сайт. Коррин кольцо и α-осевого лиганда (ДМБ): (желтый), β-аксиального лиганда: (зеленый), субстрат / продукт: (циан), остатки, взаимодействующие с & beta; осевого лиганда: glu370, asn366, gly91, ala139 (синий) , остатки, взаимодействующие с подложкой: gln197, his244, arg207, tyr89 (красный), и his610: (оранжевый). Вынесено из PDB 4REQ.

Другие важные остатки метилмалонили-КоА мутазов включают гистидин-244, который действует в качестве общего кислоты вблизи подложки и щитов радикальных видов из побочных реакций с участием кислорода, глутамат -370, чей водородной связь с группой 2′-ОНА — рибозы из & beta; аксиального лиганда силы взаимодействия между бета-аксиального лиганда радикальных частиц и подложки, а также тирозин -89 , который стабилизирует реакционноспособных промежуточных радикалов и составляет стерео-селективности фермента.

Белок обработки, MMAA белок, заполняет важную роль пособничество кофактора загрузки и обмена. MMAA белка способствует ассоциации с MCM апофермента , и позволяет для передачи кофактора AdoCbl активного сайта фермента. Кроме того, если оценка AdoCbl начисляет окислительное повреждение во время нормального функционирования, MMAA белок стимулирует обмен поврежденного кофактора для нового AdoCbl через GTP -reliant путь.

взаимодействия

  • MMAA
  • Витамин B12
  • MeaB
  • СоА-эфиры
  • MMAB
  • MMACHC
  • MMADHC

дальнейшее чтение

внешняя ссылка

  • запись GeneReviews / NIH / NCBI / UW на метилмалоновый Ацидемии
  • Метилмалонил-КоА + мутазы в США Национальной библиотеке медицина Медицинских предметных рубрик (MeSH)