トランスアルドラーゼ

トランスアルドラーゼ
トランスアルドラーゼ
	ヒトトランスアルドラーゼの結晶構造。
識別子
シンボル	トランスアルドラーゼ
ファム	PF00923
インタープロ	IPR001585
プロサイト	PDOC00741
SCOP2	1ucw / スコープ / SUPFAM
ファム
利用可能なタンパク質構造:
ファム	構造 / ECOD
PDB	RCSB PDB; PDBe; PDBj
PDBサム	構造の概要
PDB	1f05 , 1i2n , 1i2o , 1i2p , 1i2q , 1i2r , 1l6w , 1onr , 1ucw , 1vpx , 2cwn

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NCBI	タンパク質

トランスアルドラーゼ
トランスアルドラーゼ
識別子
EC番号	2.2.1.2
CAS番号	9014-46-4
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
遺伝子オントロジー	アミゴー / クイックゴー
PMC
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NCBI	タンパク質

酵素ファミリー

タンパク質ファミリー

トランスアルドラーゼ1

識別子

シンボル

タルド1

6888

11559

602063

NM_006755

P37837

その他のデータ

EC番号

2.2.1.2

軌跡

第11章 15.5-15.4

検索する
構造	スイスモデル
ドメイン	インタープロ

トランスアルドラーゼB

識別子

シンボル

タルB

4199095

1onr

NC_008245.1

P0A870

その他のデータ

EC番号

2.2.1.2

検索する
構造	スイスモデル
ドメイン	インタープロ

トランスアルドラーゼは、ペントースリン酸経路の非酸化段階の酵素（EC 2.2.1.2）である。ヒトでは、トランスアルドラーゼはTALDO1遺伝子によってコードされている。^[3]^[4]

トランスアルドラーゼによって触媒される化学反応は次のとおりです。

セドヘプツロース7-リン酸+グリセルアルデヒド3-リン酸エリスロース4-リン酸+フルクトース6-リン酸

\rightleftharpoons

臨床的意義

ペントースリン酸経路には2つの代謝機能がある。(1)還元生合成のためのニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（還元型NADPH ）の生成、(2) ATP、DNA、RNAの必須成分であるリボースの形成である。トランスアルドラーゼはペントースリン酸経路を解糖系に結びつける。トランスアルドラーゼ欠損患者では、エリスリトール（エリスロース4-リン酸由来）、D-アラビトール、リビトールが蓄積する。^[5]^[6]

TALDO1遺伝子の3塩基対の欠失により、トランスアルドラーゼタンパク質の171番目のセリンが欠失する。この領域は高度に保存されており、この変異が赤血球およびリンパ芽球に見られるトランスアルドラーゼ欠損症を引き起こすことを示唆している。^[5]このアミノ酸の欠失は、乳児期早期に肝硬変および肝脾腫（脾臓および肝臓の腫大）を引き起こす可能性がある。トランスアルドラーゼは、多発性硬化症患者における自己免疫の標的でもある。^[7]

構造

トランスアルドラーゼは、337個のアミノ酸からなる単一ドメインです。コア構造は、他のクラスIアルドラーゼと同様に、8本の平行βシートと7本のαヘリックスからなる α/βバレルです。バレルには含まれない7本のαヘリックスも存在します。バレル内のβシートと周囲のαヘリックスの間には疎水性アミノ酸が配置され、ロイシン168番、フェニルアラニン170番、フェニルアラニン189番、グリシン311番、フェニルアラニン315番を含む領域のように、パッキングに貢献しています。結晶構造において、ヒトトランスアルドラーゼは2つのサブユニットがそれぞれ18個の残基で結合した二量体を形成します。詳細は左のメカニズムをご覧ください。

バレルの中央に位置する活性部位には、リジン-142、グルタミン酸-106、アスパラギン酸-27という3つの主要な残基が含まれています。リジンは糖を固定し、グルタミン酸とアスパラギン酸はプロトン供与体および受容体として機能します。^[1]

触媒のメカニズム

トランスアルドラーゼの活性部位にあるリジン-142の残基は、別の活性部位残基であるグルタミン酸-106による脱プロトン化の後、セドヘプツロース-7-リン酸のケト基とシッフ塩基を形成する。反応機構はアルドラーゼによって触媒される逆反応に類似している：炭素3と4を繋ぐ結合が切断され、シッフ塩基を介して酵素に結合したジヒドロキシアセトンが残る。この切断反応により、珍しいアルドース糖であるエリスロース-4-リン酸が生成される。次に、トランスアルドラーゼはグリセルアルデヒド-3-リン酸とジヒドロキシアセトンのシッフ塩基との縮合を触媒し、酵素結合フルクトース6-リン酸を生成する。シッフ塩基の加水分解により、ペントースリン酸経路の生成物の1つである遊離フルクトース6-リン酸が遊離する。

セドヘプツロース-7-リン酸をフルクトース-6-リン酸に変換する反応スキーム。^[8]
ペントースリン酸経路（Verhoeven, 2001）^[5]

参照

トランスアルドラーゼ欠損症

参考文献

^ abc PDB : 1F05 ; Thorell S, Gergely P, Banki K, Perl A, Schneider G (2000年6月). 「ヒトトランスアルドラーゼの3次元構造」. FEBS Lett . 475 (3): 205–8 . Bibcode :2000FEBSL.475..205T. doi :10.1016/S0014-5793(00)01658-6. PMID 10869557. S2CID 33590067.
^ 分子グラフィックス画像は、カリフォルニア大学サンフランシスコ校のバイオコンピューティング、可視化、情報科学リソースのUCSF Chimeraパッケージを用いて作成されました。Pettersen EF、Goddard TD、Huang CC、Couch GS、Greenblatt DM、Meng EC、Ferrin TE (2004年10月). 「UCSF Chimera – 探索的研究と分析のための可視化システム」J Comput Chem . 25 (13): 1605–12 . Bibcode :2004JCoCh..25.1605P. CiteSeerX 10.1.1.456.9442 . doi :10.1002/jcc.20084. PMID 15264254. S2CID 8747218.
^ 「Entrez Gene: transaldolase 1」。
^ Banki K, Eddy RL, Shows TB, Halladay DL, Bullrich F, Croce CM, Jurecic V, Baldini A, Perl A (1997年10月). 「ヒトトランスアルドラーゼ遺伝子（TALDO1）は11番染色体のp15.4-p15.5に位置する」. Genomics . 45 (1): 233–8 . doi :10.1006/geno.1997.4932. PMID 9339383.
^ abc Verhoeven NM, Huck JH, Roos B, Struys EA, Salomons GS, Douwes AC, van der Knaap MS, Jakobs C (2001年5月). 「トランスアルドラーゼ欠損症：ペントースリン酸経路における新たな先天異常を伴う肝硬変」Am. J. Hum. Genet . 68 (5): 1086–92 . doi :10.1086/320108. PMC 1226089. PMID 11283793 .
^ Perl A (2007年6月). 「トランスアルドラーゼ欠損症の病因」. IUBMB Life . 59 (6): 365–73 . doi : 10.1080/15216540701387188 . PMID 17613166. S2CID 10428599.
^ Niland B, Perl A (2004). 「多発性硬化症におけるトランスアルドラーゼに対する自己免疫の評価」.自己免疫. 第102巻. pp. 155–71 . doi :10.1385/1-59259-805-6:155. ISBN 978-1-59259-805-2. PMID 15286385。 {{cite book}}:|journal=無視されました (ヘルプ)
^ Jia J, Schörken U, Lindqvist Y, Sprenger GA, Schneider G (1997年1月). 「大腸菌由来トランスアルドラーゼBの還元シッフ塩基中間体複合体の結晶構造：クラスIアルドラーゼに対する機構的示唆」. Protein Sci . 6 (1): 119– 24. doi :10.1002/pro.5560060113. PMC 2143518. PMID 9007983. 2008年5月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年12月19日閲覧。

外部リンク

米国国立医学図書館医学件名表題集（MeSH）のトランスアルドラーゼ

[pmid10869557-1] PDB : 1F05 ; Thorell S, Gergely P, Banki K, Perl A, Schneider G (2000年6月). 「ヒトトランスアルドラーゼの3次元構造」. FEBS Lett . 475 (3): 205–8 . Bibcode :2000FEBSL.475..205T. doi :10.1016/S0014-5793(00)01658-6. PMID 10869557. S2CID 33590067.

[pmid15264254-2] 分子グラフィックス画像は、カリフォルニア大学サンフランシスコ校のバイオコンピューティング、可視化、情報科学リソースのUCSF Chimeraパッケージを用いて作成されました。Pettersen EF、Goddard TD、Huang CC、Couch GS、Greenblatt DM、Meng EC、Ferrin TE (2004年10月). 「UCSF Chimera – 探索的研究と分析のための可視化システム」J Comput Chem . 25 (13): 1605–12 . Bibcode :2004JCoCh..25.1605P. CiteSeerX 10.1.1.456.9442 . doi :10.1002/jcc.20084. PMID 15264254. S2CID 8747218.

[entrez-3] 「Entrez Gene: transaldolase 1」。

[pmid9339383-4] Banki K, Eddy RL, Shows TB, Halladay DL, Bullrich F, Croce CM, Jurecic V, Baldini A, Perl A (1997年10月). 「ヒトトランスアルドラーゼ遺伝子（TALDO1）は11番染色体のp15.4-p15.5に位置する」. Genomics . 45 (1): 233–8 . doi :10.1006/geno.1997.4932. PMID 9339383.

[pmid11283793-5] Verhoeven NM, Huck JH, Roos B, Struys EA, Salomons GS, Douwes AC, van der Knaap MS, Jakobs C (2001年5月). 「トランスアルドラーゼ欠損症：ペントースリン酸経路における新たな先天異常を伴う肝硬変」Am. J. Hum. Genet . 68 (5): 1086–92 . doi :10.1086/320108. PMC 1226089. PMID 11283793 .

[pmid17613166-6] Perl A (2007年6月). 「トランスアルドラーゼ欠損症の病因」. IUBMB Life . 59 (6): 365–73 . doi : 10.1080/15216540701387188 . PMID 17613166. S2CID 10428599.

[pmid15286385-7] Niland B, Perl A (2004). 「多発性硬化症におけるトランスアルドラーゼに対する自己免疫の評価」.自己免疫. 第102巻. pp. 155–71 . doi :10.1385/1-59259-805-6:155. ISBN 978-1-59259-805-2. PMID 15286385。 {{cite book}}:|journal=無視されました (ヘルプ)

[pmid9007983-8] Jia J, Schörken U, Lindqvist Y, Sprenger GA, Schneider G (1997年1月). 「大腸菌由来トランスアルドラーゼBの還元シッフ塩基中間体複合体の結晶構造：クラスIアルドラーゼに対する機構的示唆」. Protein Sci . 6 (1): 119– 24. doi :10.1002/pro.5560060113. PMC 2143518. PMID 9007983. 2008年5月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2008年12月19日閲覧。