γ-グルタミルカルボキシラーゼ

GGCX
識別子
エイリアスGGCX、VKCFD1、γ-グルタミルカルボキシラーゼ、γ-グルタミルカルボキシラーゼ; GGCX
外部IDオミム: 137167; MGI : 1927655;ホモロジーン: 639;ジーンカード：GGCX; OMA :GGCX - オルソログ
オーソログ
種人間ねずみ
エントレズ

2677

56316

アンサンブル

ENSG00000115486

ENSMUSG00000053460

ユニプロット

P38435

Q9QYC7

RefSeq (mRNA)

NM_000821
NM_001142269
NM_001311312

NM_019802

RefSeq（タンパク質）

NP_000812
NP_001135741
NP_001298241

NP_062776

場所（UCSC）2番目の文字: 85.54 – 85.56 Mb該当なし
PubMed検索[2][3]
ウィキデータ
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Enzyme

ガンマグルタミルカルボキシラーゼは、ヒトでは染色体2の2p12に位置するGGCX遺伝子によってコードされる酵素である。 [4]

関数

γ-グルタミルカルボキシラーゼは、ビタミンK依存性タンパク質の翻訳後修飾を触媒する酵素です。これらのビタミンK依存性タンパク質の多くは凝固に関与しているため、コードされている酵素の機能は止血に不可欠です。[5] GLAドメインを含むタンパク質の ほとんどは、翻訳後修飾のためにこのカルボキシル化反応に依存しています。[6] ヒトでは、γ-グルタミルカルボキシラーゼ酵素は肝臓で最も多く発現しています。

触媒反応

γ-グルタミルカルボキシラーゼは、ビタミンKヒドロキノンをビタミンK-2,3-エポキシドに酸化すると同時に、タンパク質結合グルタミン酸（略称Glu）にCO2を付加してγ-カルボキシグルタミン酸（γ-カルボキシグルタミン酸とも呼ばれ、略称Gla）を形成する。2つのカルボキシル基の存在はCa2 +のキレート化を引き起こし、タンパク質の三次構造の変化と活性化をもたらす。カルボキシル化反応は、カルボキシラーゼ酵素がビタミンKヒドロキノンをビタミンKエポキシドに同時に酸化できる場合にのみ進行する。カルボキシル化反応とエポキシ化反応は共役反応であると言われている。[7] [8]

a [タンパク質]-α-L-グルタミン酸 (Glu) + フィロキノール ( KH
2) + CO
2+ 酸素 → a [タンパク質] 4-カルボキシ-L-グルタミン酸 (Gla) + ビタミンK 2,3-エポキシド (KO) + H+
+ H
2お

GGCXの実験的構造は知られておらず、その反応機構の理解は限定的である。2つの反応が共役しているという事実に基づき、計算論的研究によって、反応物がどのように相互作用して生成物を形成するかを推定することができる。[9] Lys228が反応開始に関与する残基であることが示されている。[10]酵素が反応物をどのように保持し、相互作用させるかは十分に解明されていない。491-507と395-401は、それぞれプロペプチドとグルタミン酸の結合に関与していると考えられる。[11]

臨床的意義

この遺伝子の変異はビタミンK依存性凝固障害および多凝固因子欠乏症を伴うPXE様疾患と関連している。 [5] [12]

参照

参考文献

  1. ^ abc GRCh38: Ensemblリリース89: ENSG00000115486 – Ensembl、2017年5月
  2. ^ 「Human PubMed Reference:」。米国国立医学図書館、国立生物工学情報センター。
  3. ^ 「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。
  4. ^ Wu SM, Cheung WF, Frazier D, Stafford DW (1991年12月). 「ヒトγ-グルタミルカルボキシラーゼcDNAのクローニングと発現」. Science . 254 (5038): 1634–6 . Bibcode :1991Sci...254.1634W. doi :10.1126/science.1749935. PMID:  1749935.
  5. ^ ab "Entrez Gene: GGCX".
  6. ^ Brenner B, Tavori S, Zivelin A, Keller CB, Suttie JW, Tatarsky I, Seligsohn U (1990年8月). 「ビタミンK依存性凝固促進因子および抗凝固因子の遺伝性欠損」. Br. J. Haematol . 75 (4): 537–42 . doi :10.1111/j.1365-2141.1990.tb07795.x. PMID  2145029. S2CID  24679257.
  7. ^ Suttie JW (1985). 「ビタミンK依存性カルボキシラーゼ」. Annu. Rev. Biochem . 54 (1): 459– 77. doi :10.1146/annurev.bi.54.070185.002331. PMID  3896125.
  8. ^ Presnell SR, Stafford DW (2002). 「ビタミンK依存性カルボキシラーゼ」. Thromb. Haemost . 87 (6): 937–46 . doi :10.1055/s-0037-1613115. PMID  12083499. S2CID  27634025.
  9. ^ Silva PJ, Ramos MJ (2007). 「ビタミンK依存性グルタミン酸カルボキシラーゼの反応機構：計算論的研究」J Phys Chem B . 111 (44): 12883–7 . doi :10.1021/jp0738208. PMID  17935315.
  10. ^ Rishavy MA, Hallgren KW, Yakubenko AV, Shtofman RL, Runge KW, Berkner KL (2006年11月7日). 「ブロンステッド分析により、Lys218がカルボキシラーゼ活性部位の塩基であることが明らかになり、ビタミンKヒドロキノンを脱プロトン化してビタミンK依存性タンパク質カルボキシル化を開始する」生化学45 ( 44): 13239–48 . doi :10.1021/bi0609523. PMID  17073445.
  11. ^ Parker CH, Morgan CR, Rand KD, Engen JR, Jorgenson JW, Stafford DW (2014年3月11日). 「ナノディスク水素交換質量分析法を用いたプロペプチドと膜貫通タンパク質γ-グルタミルカルボキシラーゼの結合に関する立体構造解析」.生化学. 53 (9): 1511–20 . doi :10.1021/bi401536m. PMC 3970815. PMID 24512177  . 
  12. ^ Vanakker OM, Martin L, Gheduzzi D, Leroy BP, Loeys BL, Guerci VI, Matthys D, Terry SF, Coucke PJ, Pasquali-Ronchetti I, De Paepe A (2007年3月). 「皮膚弛緩症および多因子凝固因子欠損を伴う弾性線維性偽黄色腫様表現型は、別の遺伝学的実体を示す」. J. Invest. Dermatol . 127 (3): 581–7 . doi : 10.1038/sj.jid.5700610 . hdl : 11380/23189 . PMID  17110937.

さらに読む

  • Bandyopadhyay PK (2008). 「ビタミンK依存性γ-グルタミルカルボキシル化：古代の翻訳後修飾」.ビタミン・ホルモン・ビタミン＆ホルモン. 78 : 157–84 . doi :10.1016/S0083-6729(07)00008-8. ISBN 9780123741134. PMID  18374194。
  • Berkner KL (2008). 「ビタミンK依存性カルボキシル化」.ビタミン・ホルモン・ビタミン＆ホルモン. 78 : 131–56 . doi :10.1016/S0083-6729(07)00007-6. ISBN 9780123741134. PMID  18374193。
  • Oldenburg J, Marinova M, Müller-Reible C, Watzka M (2008). 「ビタミンKサイクル」. Vitam. Horm . Vitamins & Hormones. 78 : 35– 62. doi :10.1016/S0083-6729(07)00003-9. ISBN 9780123741134. PMID  18374189。
  • Berkner KL (2005). 「ビタミンK依存性カルボキシラーゼ」. Annu. Rev. Nutr . 25 (1): 127– 49. doi :10.1146/annurev.nutr.25.050304.092713. PMID  16011462.
  • Zhang B, Ginsburg D (2004年9月). 「家族性多因子凝固因子欠損症：稀な遺伝性出血性疾患からの新たな生物学的知見」. J. Thromb. Haemost . 2 (9): 1564–72 . doi :10.1111/j.1538-7836.2004.00857.x. hdl : 2027.42/74529 . PMID  15333032. S2CID  7437035.
  • Wallin R, Hutson SM (2004年7月). 「ワルファリンとビタミンK依存性γカルボキシル化システム」. Trends Mol Med . 10 (7): 299– 302. doi :10.1016/j.molmed.2004.05.003. PMID  15242675.
  • Berkner KL (2000年8月). 「ビタミンK依存性カルボキシラーゼ」. J. Nutr . 130 (8): 1877–80 . doi : 10.1093/jn/130.8.1877 . PMID  10917896.
  • Presnell SR, Stafford DW (2002年6月). 「ビタミンK依存性カルボキシラーゼ」. Thromb. Haemost . 87 (6): 937–46 . doi :10.1055/s-0037-1613115. PMID  12083499. S2CID  27634025.
  • ベンダー、デイビッド・A.（2003）『ビタミンの栄養生化学』ケンブリッジ、英国：ケンブリッジ大学出版局。ISBN 0-521-80388-8。
  • ボール、ジョージ・E.（2004）『ビタミン：人体におけるその役割』オックスフォード：ブラックウェル・サイエンス、ISBN 0-632-06478-1。
  • コームズ、ジェラルド・F. (1998). 『ビタミン：栄養と健康における基礎的側面』 ボストン：アカデミック・プレス. ISBN 0-12-183492-1。

この記事には、パブリック ドメインである米国国立医学図書館のテキストが組み込まれています。

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