Aspartaattikarbamoyylitransferaasi

Kohteesta Wikipedia
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Malli Escherichia coli-bakteerin aspartaattikarbamoyylitransferaasin rakenteesta

Aspartaattikarbamoyylitransferaasi eli aspartaattitranskarbamoylaasi on transferaaseihin kuuluva entsyymi. Entsyymi katalysoi karbamoyyliasparagiinihapon muodostumista asparagiinihaposta ja karbamoyylifosfaatista. Tämä reaktio on osa pyrimidiinien biosynteesiä ja aspartaattikarbamoyylitransferaasia esiintyy niin esi- kuin aitotumaisissakin soluissa. Aspartaattikarbamoyylitransferaasin EC-numero on EC 2.1.3.2.[1][2]

Rakenne ja toiminta[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Katalyyttisesti aktiivisten ja säätelyalayskikköjen sijoittuminen aspartaattitranskarbamoylaasin rakenteessa

Aspartaattikarbamoyylitransferaasi on suhteellisen suurikokoinen proteiini ja esimerkiksi Escherichia coli-bakteerin entsyymin molekyylimassa on noin 310 kDa. Entsyymi on dodekameeri ja koostuu 12 alayksiköstä. Entsyymissä on kaksi katalyyttisesti aktiivista yksikköä, jotka molemmat koostuvat kolmesta keskenään samanlaisesta alayksiköstä ja yhden trimeerin koko on noin 100 kDa. Tämän lisäksi entsyymissä on kolme kahdesta alayksiköstä koostuvaa säätely-yksikköä. Säätely-yksiköt sitoutuvat myös sinkki-ioneihin.[1][2][3]

Aspartaattikarbamoyylitransferaasi on tyypillinen esimerkki allosteerisesti säädellystä entsyymistä. Entsyymillä on kaksi konformaatiota, jotka ovat katalyyttisesti aktiivinen R-konformaatio ja inaktiivinen T-konformaatio, jossa alayksiköt ovat hyvin lähellä toisiaan ja joko sitoutuu heikommin substraatteihinsa. Entsyymin substraattien asparagiinihapon ja karbamoyylifosfaatin sitoutuminen muuttaa konformaation T-konformaatiosta R-konformaatioksi ja reaktio etenee. R-konformaatiota stabiloi puriineihin kuuluva ATP-molekyyli sitoutumalla säätelykohtiin. Sen sijaan kaksi pyrimidiinijohdannaista CTP- ja UTP ovat aspartaattikarbamoyylitransferaasin allosteerisiä inhibiittoreita. Niiden sitoutuessa säätelyalayksiköihin muuttuu entsyymin konformaatio inaktiiviseksi T-konformaatioksi. Aspartaattikarbamoyylitransferaasilla on myös ei-allosteerisiä inhibiittoreita esimerkiksi N-(fosfonoasetyyli)asparagiinihappo, joka muistuttaa rakenteeltaan asparagiinihapon ja karbamoyylifosfaatin reaktiossa muodostuvaa välivaihetta. Tämä välivaihe muodostuu kun asparagiinihapon nukleofiilinen aminoryhmä reagoi karbamoyylifosfaatin elektrofiilisen karbonyyliryhmän kanssa. Muodostuva välivaihe hajoaa tuotteeksi ja fosfaatti-ioniksi.[2][3][4]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b EC 2.1.3.2 - aspartate carbamoyltransferase Brenda. Viitattu 18.4.2017. (englanniksi)
  2. a b c Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko & Lubert Stryer: Biochemistry, 6th Edition, s. 276-282. W. H. Freeman and Company, 2006. ISBN 978-0-7167-8724-2. (englanniksi)
  3. a b David E. Metzler: Biochemistry, s. 221. Academic Press, 2003. ISBN 9780080924731. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 18.4.2017). (englanniksi)
  4. Mary K. Campbell, Shawn O. Farrell: Biochemistry, s. 165. Cengage Learning, 2007. ISBN 978-0495390411. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 18.4.2017). (englanniksi)