ミトコンドリアのグリシン切断システム H タンパク質 (略称GCSH ) は、ヒトではGCSH 遺伝子 によってコードされるタンパク質 です。[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] グリシン の分解はグリシン切断システム (GCS)によって引き起こされ、4 つのタンパク質成分で構成されています: P タンパク質 (ピリドキサールリン酸依存性グリシン脱炭酸 酵素 )、H タンパク質 (リポ酸 含有タンパク質、このタンパク質)、T タンパク質 (テトラヒドロ葉酸要求性アミノメチルトランスフェラーゼ 酵素)、および L タンパク質 (リポアミド脱水素酵素 )。[ 6 ] メチルアミン 基を P タンパク質から T タンパク質に運びます。 GCSH 遺伝子によってコードされるタンパク質は H タンパク質で、グリシンのメチルアミン基を P タンパク質から T タンパク質に転移します。[ 7 ] [ 8 ] 擬似遺伝子が ゲノム 全体に存在する。[ 9 ]
機能 グリシン分解系 （GCS）は、哺乳類におけるグリシン 分解の主要な生理学的経路であり、肝臓 、腎臓 、小腸、下垂体 、甲状腺 、および脳 のミトコンドリア に限定されています。[ 10 ] リン酸 依存性グリシン脱炭酸酵素であり、 グリシンの メチルアミン部分を、 水素 キャリアタンパク質であり複合体の2番目の成分であるHタンパク質のリポイル成分のチオール基の1つに転移します。Tタンパク質は、アンモニア の放出と中間リポイル残基からテトラヒドロ葉酸 への1炭素フラグメントの転移を触媒し、一方、 リポアミド 脱水素酵素で あるLタンパク質は、 Hタンパク質のジヒドロリポイル残基の酸化とNAD の還元を触媒します。[ 11 ]
構造
遺伝子 ヒトGCSH遺伝子は13.5kbにわたる5つのエクソンを持ち、 16番染色体 のq23.2に位置している。[ 7 ]
タンパク質 GCSHは、触媒反応 中に3つの酵素と相互作用する、共有結合したリポ酸 補欠分子族を持つ耐熱性小タンパク質です。化学的に決定されたアミノ酸 配列から、ニワトリHタンパク質はリジン59（Lys59）にリポ酸補欠分子族を持つ125個のアミノ酸で構成されていることが明らかになりました。[ 5 ] [ 12 ] タンパク質配列 で構成されています。生体内での活性化には、成熟タンパク質のLys59にリポ酸補欠分子族が結合することが必要です。[ 7 ] [ 13 ]
臨床的意義 非ケトン性高グリシン血症（NKH）は、 グリシン分解系 （GCS）の欠損によって引き起こされる先天性代謝異常です。 [ 14 ] [ 9 ] [ 15 ] [ 16 ] 多型 、および発現は、Hタンパク質欠損によって引き起こされるNKHの変異型患者の分子解析を容易にする可能性があります。[ 7 ]
相互作用 GCSHは、グリシン分解システムの 他のタンパク質成分であるPタンパク質 、Tタンパク質 、Lタンパク質と 相互作用する ことが示されています。[ 7 ] [ 9 ]
参考文献 ^ a b c GRCh38: Ensemblリリース89: ENSG00000140905 – Ensembl 、2017年5月^ 「ヒトPubMedリファレンス：」 。米国国立医学図書館、国立生物工学情報センター 。^ 「マウスPubMedリファレンス：」 米国 国立医学図書館、国立生物工学情報センター 。 ^ Koyata H, Hiraga K (1991年2月). 「グリシン分解システム：ヒトHタンパク質をコードするcDNAの構造と高グリシン血症患者におけるその遺伝子の部分的特徴づけ」 . American Journal of Human Genetics . 48 (2): 351–61 . PMC 1683031. PMID 1671321 . ^ a b 藤原 功、岡村-池田 功、早坂 功、本川 雄一 (1991年4月). 「cDNAクローニングによるヒトHタンパク質グリシン分解系の一次構造の推定」. 生化学および生物理学的研究通信 . 176 (2): 711–6 . doi : 10.1016/S0006-291X(05)80242-6 . PMID 2025283 . ^ a b 「Entrez Gene: GCSHグリシン切断システムタンパク質H（アミノメチルキャリア）」 。 ^ a b c d e Kure S, Kojima K, Kudo T, Kanno K, Aoki Y, Suzuki Y, Shinka T, Sakata Y, Narisawa K, Matsubara Y (2001). 「非ケトン性高グリシン血症の候補遺伝子であるヒトグリシン分解系Hタンパク質遺伝子（GCSH）の染色体局在、構造、一塩基多型、および発現」 Journal of Human Genetics . 46 (7): 378– 84. doi : 10.1007/s100380170057 . PMID 11450847 . ^ 菊池 剛 (1973年6月) . 「グリシン分解系：構成、反応機構、そして生理学的意義」. 分子細胞生化学 . 1 (2): 169–87 . doi : 10.1007/bf01659328 . PMID 4585091. S2CID 22516474 . ^ a b c Zay A, Choy FY, Patrick C, Sinclair G (2011年6月). 「グリシン分解酵素複合体：培養ヒト皮膚線維芽細胞由来のHタンパク質cDNAの分子クローニングと発現」. 生化学および細胞生物学 . 89 (3): 299– 307. doi : 10.1139/o10-156 . PMID 21539457 . ^ 菊池 剛・本川 雄・吉田 剛・平賀 憲 (2008). 「グリシン分解系：反応機構、生理学的意義、および高グリシン血症」 . 日本学士院紀要, シリーズB. 84 ( 7): 246–63 . Bibcode : 2008PJAB...84..246K . doi : 10.2183/ pjab.84.246 . PMC 3666648. PMID 18941301 . ^ 平賀 憲治, 呉 誠, 山本 正之, 石黒 雄一, 鈴木 毅 (1988年3月). 「グリシン分解系を構成するヒトHタンパク質をコードするcDNAのクローニング」. 生化学および生物理学的研究通信 . 151 (2): 758–62 . doi : 10.1016/s0006-291x(88)80345-0 . PMID 3348809 . ^ 藤原 功、岡村・池田 功、本川 雄一 (1986年7月). 「ニワトリ肝臓Hタンパク質、グリシン分解系の構成成分。アミノ酸配列とNε-リポイルリジン残基の同定」 . The Journal of Biological Chemistry . 261 (19): 8836–41 . doi : 10.1016/S0021-9258(19)84457-5 . PMID 3522581 . ^ Choy F, Sharp L, Applegarth DA (2000). 「グリシン分解酵素複合体：ウサギHタンパク質cDNA配列解析およびヒト、ウシ、ニワトリとの比較」. 生化学および細胞生物学 . 78 (6): 725–30 . doi : 10.1139/bcb-78-6-725 . PMID 11206584 . ^ 多田 憲治、成澤 功、吉田 孝文、今野 剛志、横山 雄三 (1969年7月). 「高グリシン血症：グリシン分解反応の異常」 . 東北実験医学誌 . 98 (3): 289–96 . doi : 10.1620/tjem.98.289 . PMID 5307488 . ^ Kure S, Narisawa K, Tada K (1991年2月). 「グリシン脱炭酸酵素をコードする正常および変異mRNAの構造と発現解析：mRNAの3塩基欠失は非ケトン性高グリシン血症を引き起こす」. 生化学および生物理学的研究通信 . 174 (3): 1176–82 . doi : 10.1016/0006-291x(91)91545-n . PMID 1996985 . ^ 呉 S、マンデル H、ローランド MO、坂田 Y、シンカ T、ドルガン A、ボーン A、多田 K、松原 Y、成沢 K (1998 年 4 月)。 「非ケトン性高グリシン血症を患うイスラエルとアラブの大規模血族に由来する T タンパク質遺伝子のミスセンス変異 (His42Arg)」。 人間の遺伝学 。 102 (4): 430–4 . 土井 : 10.1007/s004390050716 。 PMID 9600239 。 S2CID 20224399 。
参考文献 平賀 憲一、呉 誠、山本 正治、石黒 雄一、鈴木 毅（1988年3月）.「グリシン分解系の構成因子であるヒトHタンパク質をコードするcDNAのクローニング」.生化学および 生物物理学的研究通信 .151 ( 2 ): 758–62.doi : 10.1016/S0006-291X(88) 80345-0.PMID 3348809 Gründig E, Birnbaumer E, Hawrylewicz A (1981). 「U-14C-セリンから14C-グリシンの形成に対するフェノチアジンまたはレセルピンの影響」. Enzyme . 26 (1): 43–8 . doi : 10.1159/000459145 . PMID 6111451 . 平賀 憲治、高知 秀、早坂 憲治、菊池 剛、Nyhan WL (1981年8月). 「非ケトン性高グリシン血症におけるグリシン分解系の欠陥．活性低下したグリシン脱炭酸酵素と異常なアミノメチルキャリアタンパク質の出現」 . The Journal of Clinical Investigation . 68 (2): 525–34 . doi : 10.1172/JCI110284 . PMC 370827. PMID 6790577 . Kure S, Kojima K, Kudo T, Kanno K, Aoki Y, Suzuki Y, Shinka T, Sakata Y, Narisawa K, Matsubara Y (2001). 「非ケトン性高グリシン血症の候補遺伝子であるヒトグリシン分解系Hタンパク質遺伝子（GCSH）の染色体局在、構造、一塩基多型、および発現」 . Journal of Human Genetics . 46 (7): 378–84 . doi : 10.1007/s100380170057 PMID 11450847 . 呉 S、小島 K、一戸 A、前田 T、カルマンチェイ R、フェケテ G、ベルク SZ、フィリアーノ J、青木 Y、鈴木 Y、和泉 T、松原 Y (2002 年 11 月)。 「一過性新生児高グリシン血症におけるヘテロ接合性 GLDC および GCSH 遺伝子変異」。神経学の年報 。52 (5): 643–6 .土井 : 10.1002/ana.10367 。PMID 12402263 。S2CID 7553866 。 ルアル JF、ヴェンカテサン K、ハオ T、弘實・岸川 T、ドリコット A、リー N、ベリス GF、ギボンズ FD、ドレーゼ M、アイヴィ＝グエデフスー N、クリットゴード N、サイモン C、ボクセム M、ミルスタイン S、ローゼンバーグ J、ゴールドバーグ DS、チャン LV、ウォン SL、フランクリン G、リー S、アルバラ JS、リム J、フロートン C、ラモサス E、セビック S、ベックス C、ラメシュ P、シコルスキー RS、ヴァンデンハウト J、ゾグビ HY、スモリャル A、ボサック S、セケーラ R、ドゥセット・スタム L、キュージック ME、ヒル DE、ロス FP、ビダル M (2005 年 10 月)。 「ヒトタンパク質間相互作用ネットワークのプロテオームスケールマップに向けて」。自然 。437 (7062): 1173– 8. Bibcode : 2005Natur.437.1173R . doi : 10.1038/nature04209 . PMID 16189514 . S2CID 4427026 . 
