| グリコゲニングルコシルトランスフェラーゼ | |||||||||
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 グリコゲニンの構造（ウサギ由来）[1] | |||||||||
| 識別子 | |||||||||
| EC番号 | 2.4.1.186 | ||||||||
| CAS番号 | 117590-73-5 | ||||||||
| データベース | |||||||||
| インテンズ | IntEnzビュー | ||||||||
| ブレンダ | ブレンダエントリー | ||||||||
| エクスパス | NiceZymeビュー | ||||||||
| ケッグ | KEGGエントリー | ||||||||
| メタサイクル | 代謝経路 | ||||||||
| プリアモス | プロフィール | ||||||||
| PDB構造 | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
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グリコゲニンは、グルコースをグリコーゲンに変換する酵素です。最初の数分子のグルコースを重合するプライマーとして作用し、その後は他の酵素が引き継ぎます。37kDaのサブユニットからなるホモ二量体で、糖転移酵素に分類されます。
- UDP-α-D-グルコース + グリコゲニン ⇌ UDP + α-D-グルコシルグリコゲニン
- UDP-α-D-グルコース + α-グルコシルグリコゲニン ⇌ (1,4-α-D-グルコシル)n-グルコシルグルコゲニン + UDP + H+
したがって、この酵素の2つの基質はUDP-α-D-グルコースとグリコゲニンであり、2つの生成物はUDPとα-D-グルコシルグリコゲニンである。 [2] [3]
命名法
この酵素はグリコシルトランスフェラーゼファミリー、特にヘキソシルトランスフェラーゼに属します。この酵素クラスの系統名はUDP-α-D-グルコース：グリコゲニンα-D-グルコシルトランスフェラーゼです。一般的に用いられる他の名称には以下のものがあります。
- グリコゲニン、
- プライミンググルコシルトランスフェラーゼ、および
- UDP-グルコース：グリコゲニングルコシルトランスフェラーゼ。
グリコゲニンという名称からもその機能が伺えます。グリコは炭水化物を表す接頭辞で、ゲニンはラテン語の「genesis」（新しい、源、始まりを意味する）に由来しています。これは、グリコゲニンがグリコーゲン合成酵素が引き継ぐ 前にグリコーゲン合成を開始する役割を担っていることを示唆しています。
発見
グリコゲニンは1984年に、ロンドン王立協会会員であり、マイアミ大学の元生化学教授であったウィリアム・J・ウェラン博士によって発見されました。[4]
関数
グリコーゲンの重合に関与する主な酵素である、肝臓および筋肉のグリコーゲン合成におけるグリコーゲン合成酵素は、UDP-グルコースによって開始され、少なくとも3つのグルコース残基の既存の鎖にのみ追加できます。グリコゲニンはプライマーとして機能し、さらにグルコースモノマーを追加できます。グリコゲニンは、最初にUDP-グルコースからグルコースをTyr-194のヒドロキシル基に結合させ、グルコースの自身への追加を触媒することによって（自己触媒）、これを実現します。グリコゲニンのグルコシルトランスフェラーゼ活性により、UDP-グルコースからさらに7つのグルコースを追加できます。十分な残基が追加されると、グリコーゲン合成酵素が鎖の延長を引き継ぎます。グリコゲニンは、グリコーゲン分子の還元末端に共有結合したままになります。
プライミングタンパク質は一般に多糖類合成の基本的な特性であるという証拠が蓄積されており、哺乳類のグリコーゲン生合成の分子の詳細は、他のシステムにとって有用なモデルとなる可能性があります。
グリコゲニンは、本来の基質であるUDP-グルコースに加えて、他の2つのピリミジンヌクレオチド、すなわちCDP-グルコースとTDP-グルコースも利用することができます。 [5]
構造
アイソザイム
ヒトには、グリコゲニンの2つのアイソフォームが存在する。グリコゲニン-1はGYG1によってコードされ、筋肉で発現する。グリコゲニン-2はGYG2によってコードされ、肝臓と心筋で発現するが、骨格筋では発現しない。GYG1に欠陥のある患者が発見されており、その結果、筋細胞はグリコーゲンを貯蔵できなくなり、結果として筋力低下や心疾患を引き起こす。[7]
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参考文献
- ^ PDB : 1LL3 ; Gibbons BJ, Roach PJ, Hurley TD (2002年5月). 「グリコーゲン生合成の自己触媒的開始剤、グリコゲニンの結晶構造」. J. Mol. Biol . 319 (2): 463– 77. doi :10.1016/S0022-2836(02)00305-4. PMID 12051921.
- ^ バレンゴ R、クリスマン CR (1978 年 5 月)。 「大腸菌におけるグリコーゲン生合成の開始。関与する酵素の特性の研究」。Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - 一般科目。540 (2): 190– 6.土井:10.1016/0304-4165(78)90131-9。PMID 418819。
- ^ Butler NA, Lee EY , Whelan WJ (1977年5月). 「ラット肝臓のタンパク質結合グリコーゲン成分」.炭水化物研究. 55 : 73–82 . doi :10.1016/s0008-6215(00)84444-4. PMID 861979.
- ^ Whelan WJ (1998年9月). 「高慢と偏見：グリコーゲン合成のためのプライマーの発見」. Protein Sci . 7 (9): 2038–41 . doi :10.1002/pro.5560070921. PMC 2144155. PMID 9761486 .
- ^ Alonso, Miriam D.; Lagzdins, Erik J.; Lomako, Joseph; Lomako, Wieslawa M.; Whelan, William J. (1995-02-13). 「グリコゲニンに対する新規かつ特異的なヌクレオシド二リン酸グルコース基質」. FEBS Letters . 359 ( 2–3 ): 110– 112. Bibcode :1995FEBSL.359..110A. doi :10.1016/0014-5793(95)00018-5. ISSN 0014-5793. PMID 7867779.
- ^ Katch, Victor L.; McArdle, William D.; Katch, Frank I. (2007). 『運動生理学：エネルギー、栄養、そして人間のパフォーマンス』 フィラデルフィア：リッピンコット・ウィリアムズ・アンド・ウィルキンス p. 12. ISBN 978-0-7817-4990-9。
- ^ Moslemi AR, Lindberg C, Nilsson J, Tajsharghi H, Andersson B, Oldfors A (2010年4月). 「グリコゲニン-1欠乏症とグリコーゲン合成の不活性化プライミング」. N. Engl. J. Med . 362 (13): 1203–10 . doi : 10.1056/NEJMoa0900661 . PMID 20357282.
さらに読む
- Krisman CR, Barengo R (1975). 「グリコーゲン生合成の前駆体：α-1,4-グルカンタンパク質」. Eur. J. Biochem . 52 (1): 117–23 . doi : 10.1111/j.1432-1033.1975.tb03979.x . PMID 809265.
- Pitcher J, Smythe C, Campbell DG, Cohen P (1987). 「ウサギ骨格筋グリコーゲン合成酵素の38kDaサブユニットのグリコゲニンとしての同定」. Eur. J. Biochem . 169 (3): 497– 502. doi : 10.1111/j.1432-1033.1987.tb13637.x . PMID 3121316.
- Pitcher J, Smythe C, Cohen P (1988). 「グリコゲニンはウサギ骨格筋におけるグリコーゲン生合成の開始に必要なプライミンググルコシルトランスフェラーゼである」. Eur. J. Biochem . 176 (2): 391–5 . doi : 10.1111/j.1432-1033.1988.tb14294.x . PMID 2970965.
- Berman, MCおよびOpie, LA（編）、膜と筋肉、ICSU Press/IRL Press、オックスフォード、1985年、p. 65-84。
- Rodriguez IR, Whelan WJ (1985). 「新規グリコシル-アミノ酸結合：ウサギ筋グリコーゲンはチロシンを介してタンパク質に共有結合する」Biochem. Biophys. Res. Commun . 132 (2): 829–36 . Bibcode :1985BBRC..132..829R. doi :10.1016/0006-291X(85)91206-9. PMID 4062948.
- Lomako J, Lomako WM, Whelan WJ (1988). 「自己グルコシル化タンパク質はウサギ筋グリコーゲン生合成のプライマーである」. FASEB J. 2 ( 15): 3097–103 . doi : 10.1096/fasebj.2.15.2973423 . PMID 2973423. S2CID 24083688.
- Alonso MD, Lomako J, Lomako WM, Whelan WJ (1995). 「グリコゲニンの自己触媒的グルコシル化に加えた触媒活性」. J. Biol. Chem . 270 (25): 15315–9 . doi : 10.1074/jbc.270.25.15315 . PMID 7797519.
- Alonso MD, Lomako J, Lomako WM, Whelan WJ (1995). 「グリコーゲンの生合成に関する新たな考察」FASEB J. 9 ( 12): 1126–37 . doi : 10.1096/fasebj.9.12.7672505 . PMID 7672505. S2CID 40281321.
- Mu J, Roach PJ (1998). 「肝グリコーゲン代謝の自己グルコシル化開始因子、ヒトグリコゲニン-2の特性解析」J. Biol. Chem . 273 (52): 34850–6 . doi : 10.1074/jbc.273.52.34850 . PMID 9857012.
外部リンク
- 米国国立医学図書館の医学主題標目表（MeSH）におけるグリコゲニン
- molbio.med.miami.edu
