La proteína H del sistema de escisión de glicina, mitocondrial (abreviada como GCSH ) es una proteína que en humanos está codificada por el gen GCSH . [4] [5] [6] La degradación de la glicina es provocada por el sistema de escisión de la glicina (GCS), que se compone de 4 componentes proteicos: proteína P (una glicina descarboxilasa dependiente de piridoxal fosfato ), proteína H (un ácido lipoico -que contiene una proteína; esta proteína), la proteína T (una enzima aminometiltransferasa que requiere tetrahidrofolato ) y la proteína L (una lipoamida deshidrogenasa ). [6]La proteína H transporta el grupo metilamina de la glicina de la proteína P a la proteína T. La proteína codificada por el gen GCSH es la proteína H, que transfiere el grupo metilamina de la glicina de la proteína P a la proteína T. [7] Los defectos en este gen son una causa de hiperglicinemia no cetósica (NKH). [8] Se han encontrado para este gen dos variantes de transcripción, una que codifica proteínas y la otra probablemente no codifica proteínas. Además, existen varios pseudogenes transcritos y no transcritos de este gen en todo el genoma . [9]
El sistema de escisión de glicina (GCS) es la vía fisiológica principal para la degradación de la glicina en los mamíferos y se limita a las mitocondrias del hígado , riñón , intestino delgado , hipófisis , glándulas tiroides y cerebro . [10] La proteína P es una glicina descarboxilasa dependiente de fosfato de piridoxal que transfiere el resto de metilamina de la glicina a uno de los grupos tiol en el componente lipoílo de la proteína H, un hidrógeno-proteína transportadora y el segundo componente del complejo. La proteína T cataliza la liberación de amoníaco y la transferencia del fragmento de un carbono del residuo lipoílo intermedio al tetrahidrofolato , mientras que la proteína L, una lipoamida deshidrogenasa , cataliza la oxidación del residuo dihidrolipoílo de la proteína H y la reducción de NAD . . [11]
El GCSH es una pequeña proteína estable al calor con un grupo prostético de ácido lipoico unido covalentemente que interactúa con las tres enzimas durante la catálisis . La secuencia de aminoácidos determinada químicamente reveló que la proteína H de pollo se compone de 125 aminoácidos con un grupo prostético de ácido lipoico en la lisina 59 (Lys59). [5] Debido a su expresión tisular restringida en humanos, la proteína H purificada de hígado de pollo se ha utilizado de forma rutinaria para el ensayo. [12] La proteína H comprende una secuencia dirigida a la mitocondria y una secuencia de proteína de matriz mitocondrial madura . Su activación in vivo requiere la unión de un grupo prostético de ácido lipoico en Lys59 de la proteína madura.[7] La secuencia de la proteína de la matriz está muy conservada y la proteína H de pollo tiene un 85,6 % de similitud en la secuencia de aminoácidos con la forma humana. [13]
La hiperglicinemia no cetósica (NKH) es un error congénito del metabolismo causado por la deficiencia en el sistema de escisión de la glicina (GCS). [14] El análisis enzimático ha identificado tres lesiones metabólicas en NKH, deficiencias de proteínas P, T y H. [9] La primera mutación identificada en NKH fue en el gen de la proteína P. [15] Posteriormente, se descubrió que algunos pacientes tenían mutaciones en el gen de la proteína T. [16] La estructura, el polimorfismo y la expresión de GCSH podrían facilitar el análisis molecular de pacientes con formas variantes de NKH causadas por deficiencia de proteína H. [7]
Se ha demostrado que GCSH interactúa con los otros componentes proteicos del sistema de escisión de glicina : proteína P , proteína T y proteína L. [7] [9]