La amidofosforribosiltransferasa (ATasa), también conocida como glutamina fosforribosilpirofosfato amidotransferasa (GPAT), es una enzima responsable de catalizar la conversión de 5-fosforribosil-1-pirofosfato (PRPP) en 5-fosforribosil-1-amina (PRA), utilizando el grupo amina de una cadena lateral de glutamina . Este es el paso decisivo en la síntesis de purina de novo . En los seres humanos está codificada por el PPAT (fosforribosil pirofosfato amidotransferasa) gen . [5] [6] La ATasa es un miembro de la familia de las purinas / pirimidinas fosforribosiltransferasas .
PPAT |
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Identificadores |
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Alias | PPAT , ATASE, GPAT, PRAT, fosforribosil pirofosfato amidotransferasa, amidofosforribosiltransferasa |
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Identificaciones externas | OMIM : 172450 MGI : 2387203 HomoloGene : 68272 GeneCards : PPAT |
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Ubicación de genes ( humanos ) |
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| Chr. | Cromosoma 4 (humano) [1] |
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| Banda | 4q12 | Comienzo | 56,393,362 pb [1] |
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Final | 56.435.615 pb [1] |
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Ubicación de genes ( ratón ) |
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| Chr. | Cromosoma 5 (ratón) [2] |
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| Banda | 5 | 5 C3.3 | Comienzo | 76,913,249 pb [2] |
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Final | 76.951.578 pb [2] |
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Ontología de genes |
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Función molecular | • ion de metal de unión • actividad de transferasa • actividad catalítica • hierro-azufre grupo de unión • actividad de transferasa, la transferencia de grupos glicosilo • 4 hierro, 4 clúster azufre unión • amidofosforribosiltransferasa actividad
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Componente celular | • citosol
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Proceso biológico | • Proceso metabólico de la glutamina • Respuesta celular al fármaco • Proceso biosintético IMP 'de novo' • Regeneración de órganos animales • Respuesta celular al estímulo de la insulina • Proceso biosintético de la nucleobase de purina • Proceso materno involucrado en el embarazo femenino • Metabolismo • Proceso metabólico de los nucleósidos • Desarrollo renal • Ribosa fosfato proceso metabólico • nucleótidos de purina proceso biosintético • glutamina proceso catabólico • respuesta a drogas • proteína homotetramerization • lactancia • purina ribonucleósido monofosfato proceso biosintético • transición G1 / S del ciclo celular mitótico
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Fuentes: Amigo / QuickGO |
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Ortólogos |
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Especies | Humano | Ratón |
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Entrez | | |
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Ensembl | | |
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UniProt | | |
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RefSeq (ARNm) | | |
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RefSeq (proteína) | | |
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Ubicación (UCSC) | Crónicas 4: 56,39 - 56,44 Mb | Crónicas 5: 76,91 - 76,95 Mb |
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Búsqueda en PubMed | [3] | [4] |
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Wikidata |
Ver / editar humano | Ver / Editar mouse |
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2.4.2.14 |
9031-82-7 |
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Vista IntEnz |
Entrada BRENDA |
NiceZyme vista |
Entrada KEGG |
camino metabólico |
perfil |
RCSB PDB PDBe PDBsum |
AmiGO / QuickGO |
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artículos | artículos | proteinas |
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La enzima consta de dos dominios: un dominio de glutaminasa que produce amoníaco a partir de glutamina por hidrólisis y un dominio de fosforribosiltransferasa que une el amoníaco a la ribosa-5-fosfato. [7] La coordinación entre los dos sitios activos de la enzima le confiere una complejidad especial.
El dominio glutaminasa es homólogo a otras hidrolasas nucleófilas N-terminales (Ntn) [7] como la carbamoil fosfato sintetasa (CPSasa). Nueve residuos invariantes entre las secuencias de todas las amidotransferasas de Ntn desempeñan funciones catalíticas, de unión a sustrato o estructurales clave. Un residuo de cisteína terminal actúa como nucleófilo en la primera parte de la reacción, de forma análoga a la cisteína de una tríada catalítica . [7] [8] El extremo N libre actúa como una base para activar el nucleófilo y protonar el grupo saliente en la reacción hidrolítica, en este caso el amoníaco. Otro aspecto clave del sitio catalítico es un agujero de oxianión que cataliza el intermedio de reacción, como se muestra en el mecanismo a continuación. [9]
El dominio PRTasa es homólogo a muchas otras PRTasas involucradas en la síntesis de nucleótidos de purina y las vías de rescate . Todas las PRTasas implican el desplazamiento del pirofosfato en PRPP por una variedad de nucleófilos. [10] La ATasa es la única PRTasa que tiene amoníaco como nucleófilo. [7] El pirofosfato de PRPP es un excelente grupo saliente, por lo que se necesita poca ayuda química para promover la catálisis. Más bien, la función principal de la enzima parece ser unir los reactivos de manera apropiada y prevenir la reacción incorrecta, como la hidrólisis. [7]
Además de tener sus respectivas capacidades catalíticas, los dos dominios también se coordinan entre sí para asegurar que todo el amoníaco producido a partir de la glutamina se transfiera a PRPP y ningún otro nucleófilo que el amoníaco ataque al PRPP. Esto se logra principalmente bloqueando la formación de amoníaco hasta que se une el PRPP y canalizando el amoníaco al sitio activo de PRTasa. [7]
La activación inicial de la enzima por PRPP es causada por un cambio conformacional en un "bucle de glutamina", que se reposiciona para poder aceptar glutamina. Esto da como resultado un valor de K m 200 veces más alto para la unión de glutamina [11] Una vez que la glutamina se ha unido al sitio activo, más cambios conformacionales llevan el sitio a la enzima, haciéndolo inaccesible. [7]
Estos cambios conformacionales también dan como resultado la formación de un canal de amoníaco de 20 Å de largo, una de las características más llamativas de esta enzima. Este canal carece de sitios de enlace de hidrógeno, para asegurar una fácil difusión del amoníaco de un sitio activo a otro. Este canal asegura que el amoníaco liberado por la glutamina llegue al sitio catalítico de la PRTasa, y se diferencia del canal de la CPSasa [12] en que es hidrófobo en lugar de polar y transitorio en lugar de permanente. [7]
Segunda mitad del mecanismo catalítico de ATasa que se produce en el sitio activo del dominio de fosforribosiltransferasa . El amoníaco liberado en la primera mitad de la reacción reemplaza al pirofosfato en PRPP, produciendo fosforribosilamina. Un residuo de tirosina estabiliza el estado de transición y permite que ocurra la reacción.
La reacción general catalizada por ATasa es la siguiente:
- PRPP + glutamina → PRA + glutamato + PPi
Dentro de la enzima, la reacción se divide en dos semirreacciones que ocurren en diferentes sitios activos :
- glutamina → NH
3+ glutamato - PRPP + NH
3→ PRA + PPi
La primera parte del mecanismo ocurre en el sitio activo del dominio glutaminasa y libera un grupo amoniaco de la glutamina por hidrólisis. El amoníaco liberado por la primera reacción se transfiere luego al sitio activo del dominio de fosforribosiltransferasa a través de un canal de 20 Å, donde luego se une a PRPP para formar PRA.
En un ejemplo de inhibición por retroalimentación , la ATasa es inhibida principalmente por los productos finales de la vía de síntesis de purina, AMP , GMP , ADP y GDP . [7] Cada subunidad enzimática del homotetrámero tiene dos sitios de unión para estos inhibidores. El sitio alostérico (A) se solapa con el sitio para la ribosa-5-fosfato de PRPP, mientras que el sitio catalítico (C) se solapa con el sitio para el pirofosfato de PRPP. [7] La unión de pares de nucleótidos específicos a los dos sitios da como resultado una inhibición sinérgica más fuerte que la inhibición aditiva. [7] [13] [14] La inhibición se produce a través de un cambio estructural en la enzima donde el bucle de glutamina flexible se bloquea en una posición abierta, evitando la unión de PRPP. [7]
Debido a la labilidad química de la PRA, que tiene una vida media de 38 segundos a pH 7,5 y 37 ° C, los investigadores han sugerido que el compuesto se canaliza desde la amidofosforribosiltransferasa a la GAR sintetasa in vivo . [15]
Haga clic en genes, proteínas y metabolitos a continuación para enlazar con los artículos respectivos. [§ 1]
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Actividad de fluorouracilo (5-FU) editar
- ^ El mapa de ruta interactivo se puede editar en WikiPathways: "FluoropyrimidineActivity_WP1601" .
- Amidofosforribosil transferasa en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- Ubicación del genoma PPAT humano y página de detalles del gen PPAT en UCSC Genome Browser .
Este artículo incorpora texto de la Biblioteca Nacional de Medicina de los Estados Unidos , que es de dominio público .