Propionyylikoentsyymi-A-karboksylaasi

Propionyylikoentsyymi-A-karboksylaasi eli propionyyli-KoA-karboksylaasi on ligaaseihin kuuluva entsyymi. Entsyymi katalysoi propionyylikoentsyymi-A:n karboksyloitumista, jolloin tuotteeksi muodostuu (S)-metyylimalonyylikoentsyymi-A:ta eli D-metyylimalonyylikoentsyymi-A:ta. Entsyymi on tärkeä eräiden aminohappojen ja rasvahappojen aineenvaihdunnasa ja polyketidien biosynteesissä. Propionyylikoentsyymi-A-karboksylaasin EC-numero on EC 6.4.1.3 ja entsyymiä esiintyy niin esi- kuin aitotumaisissakin eliöissä.[1][2]

Malli propionyylikoentsyymi-A-karboksylaasin rakenteesta

Rakenne ja toiminta

Propionyylikoentsyymi-A-karboksylaasi on molekyylimassaltaan hyvin suurikokoinen entsyymi. Esimerkiksi ihmisen entsyymi on massaltaan noin 750 kDa.[1] Rakenteeltaan propionyylikoentsyymi-A-karboksylaasi on dodekameeri, joka koostuu kuudesta α-alayksiköstä ja kuudesta β-alayksiköstä. Entsyymin β-yksiköt muodostavat onton sylinterimäisen rakenteen ja jokainen α-alayksiköistä on sitoutunut yhteen β-alayksikköön sylinterin reunalle. Toimiakseen propionyylikoentsyymi-A-karboksylaasi vaatii koentsyymikseen biotiinia ja magnesiumioneja.[1][2][3]

Entsyymiä esiintyy solujen mitokondrioissa. Propionyylikoentsyymi-A-karboksylaasin α-alayksikössä tapahtuu biotiinin karboksyloiminen. Alayksikkö sitoutuu ATP-molekyylin ja magnesiumionien muodostamaan kompleksiin ja hydrolysoi ATP:n ADP:ksi. Tässä reaktiossa vapautuvan energian avulla entsyymi katalysoi biotiinin ja vetykarbonaatti-ionin välistä reaktiota, jossa muodostuu karboksibiotiini. Eräs kantajaproteiini siirtää katalyyttisesti aktiivisen koentsyymin β-alayksikölle. Propionyylikoentsyymi-A-karboksylaasin β-alayksiköt katalysoivat karboksyyliryhmän siirtoa karboksibiotiinilta propionyylikoentsyymi-A:lle. Mekanismin osana on karbanionin muodostuminen propionyylikoentsyymi-A:sta.[2][3][4][5][6]

Propionyylikoentsyymi-A-karboksylaasin puutteellinen toiminta on autosomeissa resessiivisesti periytyvä sairaus. Tämä johtaa propionyylikoentsyymi-A:n kertymiseen ihmisen elimistöön ja sitä kautta propionihappoasidemiaan. Vastasyntyneille lapsille tämä tila voi olla hengenvaarallinen.[3][4]

Lähteet
  1. EC 6.4.1.3 - propionyl-CoA carboxylase Brenda. Viitattu 13.3.2017. (englanniksi)
  2. Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko & Lubert Stryer: Biochemistry, 6th Edition, s. 627–628. W. H. Freeman and Company, 2006. ISBN 978-0-7167-8724-2. (englanniksi)
  3. Christine S. Huang, Kianoush Sadre-Bazzaz, Yang Shen, Binbin Deng, Z. Hong Zhou & Liang Tong: Crystal structure of the α6β6 holoenzyme of propionyl-coenzyme A carboxylase. Nature, 2010, 466. vsk, nro 7309, s. 1001–1005. Artikkelin verkkoversio. Viitattu 13.3.2017. (englanniksi)
  4. Sareen S. Gropper, Jack L. Smith, Timothy P. Carr: Advanced nutrition and human metabolism, s. 338. Cengage Learning, 2016. ISBN 9781337113021. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 14.1.2011). (englanniksi)
  5. Daniel L. Purich: Enzyme Kinetics, s. 129. Elsevier, 2010. ISBN 978-0-12-380924-7. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 13.3.2017). (englanniksi)
  6. N. V. Bhagavan: Medical biochemistry, s. 373. Academic Press, 2002. ISBN 978-0-12-095440-7. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 13.3.2017). (englanniksi)
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.