La tirosina aminotransferasa (o tirosina transaminasa ) es una enzima presente en el hígado y cataliza la conversión de tirosina en 4-hidroxifenilpiruvato . [6]
Tirosina transaminasa
Tirosina aminotransferasa humana (color del arco iris, N-terminal = azul, C-terminal = rojo) complejado con fosfato de piridoxal ( modelo de llenado de espacio ). [1]
• actividad de transferasa • amino aceptor de ácido • actividad transaminasa • actividad catalítica • L-tirosina: 2-oxoglutarato aminotransferasa actividad • piridoxal fosfato de unión • GO: proteína de unión 0001948
Componente celular
• citosol • mitocondria • componente celular
Proceso biológico
• respuesta a compuestos cíclicos orgánicos • proceso metabólico de aminoácidos celulares • respuesta a glucocorticoides • proceso catabólico de L-fenilalanina • proceso biosintético • proceso metabólico de 2-oxoglutarato • respuesta al estrés oxidativo • proceso metabólico de la familia de aminoácidos aromáticos • proceso catabólico de tirosina • metabólico del glutamato proceso • respuesta al ion mercurio • familia de aminoácidos aromáticos proceso catabólico
En los seres humanos, la proteína tirosina aminotransferasa está codificada por el gen TAT . [7] Una deficiencia de la enzima en humanos puede resultar en lo que se conoce como tirosinemia tipo II , donde hay una abundancia de tirosina como resultado de que la tirosina no experimenta una reacción de aminotransferasa para formar 4-hidroxifenilpiruvato. [8]
Mecanismo
A continuación se muestran las estructuras de las tres moléculas principales involucradas en la reacción química catalizada por la enzima tirosina aminotransferasa: el aminoácido tirosina , el grupo protésico piridoxal fosfato y el producto resultante 4-hidroxifenilpiruvato .
Diagrama de cinta del dímero de tirosina aminotransferasa . El grupo protésico PLP es visible en ambos monómeros . [9]
Cada lado de la proteína dímera incluye fosfato de piridoxal (PLP) unido al residuo Lys280 de la molécula de tirosina aminotransferasa. El grupo amina de la tirosina ataca el carbono alfa de la imina unido a Lys280, formando un complejo tetraédrico y luego iniciando el LYS-ENZ. Este proceso se conoce como transiminación por el acto de cambiar el grupo imina unido a PLP. La molécula de PLP-TYR recién formada es luego atacada por una base.
Diagrama de bola y palo del aminoácido TAT Lys280 vinculado a PLP. [1]
Un posible candidato para la base en el mecanismo podría ser Lys280 que acaba de ser expulsada de PLP, que secuestra el grupo amino recién formado de la molécula PLP-TYR. En un mecanismo similar de la aspartato transaminasa , la lisina que forma la imina inicial del PLP actúa posteriormente como la base que ataca a la tirosina en transiminación. Los electrones que quedan por la pérdida del protón se mueven hacia abajo para formar un nuevo doble enlace a la imina, que a su vez empuja a los electrones ya con doble enlace a través de PLP y terminan como un par solitario en el nitrógeno cargado positivamente en los seis miembros. anillo de la molécula. El agua ataca el carbono alfa de la imina de PLP-TYR y, a través de la sustitución de acilo, arranca el nitrógeno de PLP y forma fosfato de piridoxamina (PMP) y 4-hidroxifenilpiruvato.
Luego, el PMP se regenera en PLP transfiriendo su grupo amina al alfa-cetoglutarato, reformando su grupo funcional aldehído. A esto le sigue otra reacción de sustitución con el residuo Lys280 para reformar su enlace imina a la enzima, formando ENZ-PLP.
Sitio activo
Modelo de llenado de espacio que representa las cadenas laterales de aminoácidos no polares Phe169 e Ile249. Observe el efecto sándwich de los dos grupos para mantener PLP en la orientación correcta.
La tirosina aminotransferasa como dímero tiene dos sitios activos idénticos. Lys280 se une a PLP, que se mantiene en su lugar a través de dos cadenas laterales de aminoácidos no polares; fenilalanina e isoleucina (vea la miniatura a la derecha). El PLP también se mantiene en su lugar mediante enlaces de hidrógeno a las moléculas circundantes, principalmente por su grupo fosfato.
A continuación se muestra un sitio activo con tres aumentos diferentes:
Patología
La tirosinemia es la enfermedad metabólica más común asociada con la tirosina aminotransferasa. La enfermedad es el resultado de una deficiencia de tirosina aminotransferasa hepática. [10] La tirosinemia tipo II (síndrome de Richner-Hanhart, RHS) es una enfermedad de herencia autosómica recesiva caracterizada por queratitis, hiperqueratosis palmoplantar, retraso mental y niveles elevados de tirosina en sangre. [10] La queratitis en pacientes con tirosinemia tipo II es causada por el depósito de cristales de tirosina en la córnea y produce inflamación de la córnea. [11] El gen TAT se encuentra en el cromosoma humano 16q22-24 y se extiende sobre 10,9 kilobases (kb) que contienen 12 exones, y su ARNm de 3,0 kb codifica una proteína de 454 aminoácidos de 50,4 kDa. [12] Se notificaron doce mutaciones diferentes del gen TAT. [12]
Referencias
^ a b PDB : 3DYD ; Karlberg T, Moche M, Andersson J y col. (2008). "Tirosina aminotransferasa humana". Para ser publicado .
^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000198650 - Ensembl , mayo de 2017
^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000001670 - Ensembl , mayo de 2017
^"Referencia de PubMed humana:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
^"Referencia de PubMed del ratón:" . Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
^Dietrich JB (abril de 1992). "Tirosina aminotransferasa: ¿una transaminasa entre otras?". Biología Celular y Molecular . 38 (2): 95-114. PMID 1349265 .
^Zea-Rey, Alexandra V .; Cruz-Camino, Héctor; Vázquez-Cantú, Diana L .; Gutiérrez-García, Valeria M .; Santos-Guzmán, Jesús; Cantú-Reyna, Consuelo (27 de noviembre de 2017). "La incidencia de tirosinemia neonatal transitoria en una población mexicana" . Revista de errores innatos del metabolismo y detección . 5 : 232640981774423. doi : 10.1177 / 2326409817744230 .
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^Pettersen, EF; Goddard, TD; Huang, CC; Sofá, GS; Greenblatt, DM; Meng, EC; Ferrin, TE (2004). "UCSF Chimera - un sistema de visualización para análisis e investigación exploratoria". Revista de Química Computacional . 25 (13): 1605-1612. CiteSeerX 10.1.1.456.9442 . doi : 10.1002 / jcc.20084 . PMID 15264254 . S2CID 8747218 .
^ a bNatt E, Kida K, Odievre M, Di Rocco M, Scherer G (octubre de 1992). "Mutaciones puntuales en el gen de la tirosina aminotransferasa en la tirosinemia tipo II" . Proc. Natl. Acad. Sci. USA . 89 (19): 9297-301. Código Bibliográfico : 1992PNAS ... 89.9297N . doi : 10.1073 / pnas.89.19.9297 . PMC 50113 . PMID 1357662 .
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Las imágenes de gráficos moleculares se produjeron utilizando el paquete UCSF Chimera del Resource for Biocomputing, Visualization, and Informatics en la Universidad de California, San Francisco (con el apoyo de NIH P41 RR-01081).
enlaces externos
Tirosina + aminotransferasa en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
PDBe-KB proporciona una descripción general de toda la información de estructura disponible en el PDB para la tirosina aminotransferasa humana