Сульфитоксидаза - Sulfite oxidase
сульфитоксидаза | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | |||||||||
ЕС нет. | 1.8.3.1 | ||||||||
№ CAS | 9029-38-3 | ||||||||
Базы данных | |||||||||
IntEnz | Просмотр IntEnz | ||||||||
BRENDA | BRENDA запись | ||||||||
ExPASy | Просмотр NiceZyme | ||||||||
КЕГГ | Запись в KEGG | ||||||||
MetaCyc | метаболический путь | ||||||||
ПРИАМ | профиль | ||||||||
Структуры PDB | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
Генная онтология | Amigo / QuickGO | ||||||||
|
Сульфит оксидазы ( EC 1.8.3.1 ) является ферментом в митохондриях всех эукариот , за исключением дрожжей. Он окисляет сульфит до сульфата и через цитохром с передает полученные электроны в цепь переноса электронов , позволяя генерировать АТФ при окислительном фосфорилировании . Это последний этап метаболизма серосодержащих соединений, и сульфат выводится из организма.
Сульфитоксидаза - это металлофермент, который использует кофактор молибдоптерина и группу гема (в случае животных). Это один из цитохромов b 5 и принадлежит к суперсемейству ферментов оксотрансфераз молибдена, которое также включает ДМСО-редуктазу , ксантиноксидазу и нитритредуктазу .
У млекопитающих уровни экспрессии сульфитоксидазы высоки в печени, почках и сердце и очень низкие в селезенке, головном мозге, скелетных мышцах и крови.
Состав
В качестве гомодимера сульфитоксидаза содержит две идентичные субъединицы с N-концевым доменом и C-концевым доменом. Эти два домена соединены десятью аминокислотами, образующими петлю. N-концевой домен имеет кофактор гема с тремя соседними антипараллельными бета-листами и пятью альфа-спиралями . В C-концевом домене находится кофактор молибдоптерина, который окружен тринадцатью бета-листами и тремя альфа-спиралями. Molybdopterin кофактор имеет Мо (VI) центр, который присоединен к сер из цистеина , в ене-dithiolate из pyranopterin, и два терминальных атомов кислорода. Именно в этом центре молибдена происходит каталитическое окисление сульфита.
Активный сайт и механизм
Активный центр сульфитоксидазы содержит кофактор молибдоптерина и поддерживает молибден в его высшей степени окисления +6 (Mo VI ). В окисленном состоянии фермента молибден координируется тиолатом цистеина, дитиоленовой группой молибдоптерина и двумя концевыми атомами кислорода ( оксо ). При реакции с сульфитом один атом кислорода передается сульфиту с образованием сульфата, а центр молибдена восстанавливается двумя электронами до Mo IV . Затем вода вытесняет сульфат, и удаление двух протонов (H + ) и двух электронов (e - ) возвращает активный центр в исходное состояние. Ключевой особенностью этого фермента переноса атома кислорода является то, что переносимый атом кислорода возникает из воды, а не из двуокиси кислорода (O 2 ).
Дефицит
Сульфитоксидаза необходима для метаболизма серосодержащих аминокислот цистеина и метионина в пищевых продуктах. Недостаток функциональной сульфитоксидазы вызывает заболевание, известное как дефицит сульфитоксидазы. Это редкое, но смертельное заболевание вызывает неврологические расстройства, умственную отсталость, физические уродства, разрушение мозга и смерть. Причины отсутствия функциональной сульфитоксидазы включают генетический дефект, который приводит к отсутствию кофактора молибдоптерина и точечным мутациям в ферменте. Мутация G473D нарушает димеризацию и катализ сульфитоксидазы человека.
Смотрите также
использованная литература
дальнейшее чтение
- Kisker, C. «Сульфитоксидаза», Messerschimdt, A .; Huber, R .; Poulos, T .; Wieghardt, K .; ред. Справочник по металлопротеинам, том 2; John Wiley and Sons, Ltd: Нью-Йорк, 2002 г.
- Feng C, Wilson HL, Hurley JK и др. (2003). «Существенная роль консервативного аргинина 160 во внутримолекулярном переносе электронов в сульфитоксидазе человека». Биохимия . 42 (42): 12235–42. DOI : 10.1021 / bi0350194 . PMID 14567685 .
- Ли ХФ, Мак Б.С., Чи С.С. и др. (2002). «Новая мутация в неонатальной изолированной недостаточности сульфитоксидазы». Нейропедиатрия . 33 (4): 174–9. DOI : 10,1055 / с-2002-34491 . PMID 12368985 .
- Стейнберг К.К., Реллинг М.В., Галлахер М.Л. и др. (2007). «Генетические исследования группы случаев острого лимфобластного лейкоза в округе Черчилль, штат Невада» . Environ. Перспектива здоровья . 115 (1): 158–64. DOI : 10.1289 / ehp.9025 . PMC 1817665 . PMID 17366837 .
- Кимура К., Вакамацу А., Сузуки Ю. и др. (2006). «Диверсификация транскрипционной модуляции: широкомасштабная идентификация и характеристика предполагаемых альтернативных промоторов генов человека» . Genome Res . 16 (1): 55–65. DOI : 10.1101 / gr.4039406 . PMC 1356129 . PMID 16344560 .
- Уилсон Х.Л., Уилкинсон С.Р., Раджагопалан К.В. (2006). «Мутация G473D нарушает димеризацию и катализ сульфитоксидазы человека». Биохимия . 45 (7): 2149–60. DOI : 10.1021 / bi051609l . PMID 16475804 .
- Хоффманн С., Бен-Зеев Б., Аникстер Ю. и др. (2007). «Магнитно-резонансная томография и магнитно-резонансная спектроскопия при дефиците изолированной сульфитоксидазы». J. Child Neurol . 22 (10): 1214–21. DOI : 10.1177 / 0883073807306260 . PMID 17940249 . S2CID 24050167 .
- Джонсон Дж. Л., Койн К. Э., Гарретт Р. М. и др. (2002). «Изолированная недостаточность сульфитоксидазы: выявление 12 новых мутаций SUOX у 10 пациентов» . Гм. Мутат . 20 (1): 74. DOI : 10.1002 / humu.9038 . PMID 12112661 . S2CID 45465780 .
- Ву WH, Ян Х, Вонг КП, Холливелл Б. (2003). «Экспрессия гена сульфитоксидазы в мозге человека и в других тканях человека и крысы». Biochem. Биофиз. Res. Commun . 305 (3): 619–23. DOI : 10.1016 / S0006-291X (03) 00833-7 . PMID 12763039 .
- Фен Ч., Уилсон Х. Л., Толлин Г. и др. (2005). «Патогенные мутанты сульфитоксидазы человека G473D и A208D обладают дефектом во внутримолекулярном переносе электронов». Биохимия . 44 (42): 13734–43. DOI : 10.1021 / bi050907f . PMID 16229463 .
- Tan WH, Eichler FS, Hoda S, et al. (2005). «Изолированная недостаточность сульфитоксидазы: случай с новой мутацией и обзор литературы». Педиатрия . 116 (3): 757–66. DOI : 10.1542 / peds.2004-1897 . PMID 16140720 . S2CID 6506338 .
- Асташкин А.В., Джонсон-Винтерс К., Клейн Е.Л. и др. (2008). «Структурные исследования молибденового центра патогенного мутанта R160Q сульфитоксидазы человека с помощью импульсной спектроскопии ЭПР и мечения 17O и 33S» . Варенье. Chem. Soc . 130 (26): 8471–80. DOI : 10.1021 / ja801406f . PMC 2779766 . PMID 18529001 .
- Дронов Р., Курт Д.Г., Мохвальд Х. и др. (2008). «Послойная организация путем белок-белкового взаимодействия сульфитоксидазы и цитохрома с, катализирующих окисление сульфита». Варенье. Chem. Soc . 130 (4): 1122–3. DOI : 10.1021 / ja0768690 . PMID 18177044 .
- Эдвардс М.С., Джонсон Дж. Л., Брак Б. и др. (1999). «Изолированная недостаточность сульфитоксидазы: обзор двух случаев в одной семье». Офтальмология . 106 (10): 1957–61. DOI : 10.1016 / S0161-6420 (99) 90408-6 . PMID 10519592 .
- Герхард Д.С., Вагнер Л., Фейнгольд Е.А. и др. (2004). «Статус, качество и расширение проекта NIH полноразмерной кДНК: Коллекция генов млекопитающих (MGC)» . Genome Res . 14 (10B): 2121–7. DOI : 10.1101 / gr.2596504 . PMC 528928 . PMID 15489334 .
- Рудольф MJ, Джонсон JL, Раджагопалан KV, Кискер C (2003). «Структура 1.2A человеческого домена цитохрома b (5) сульфитоксидазы». Acta Crystallogr. D . 59 (Pt 7): 1183–91. DOI : 10.1107 / S0907444903009934 . PMID 12832761 .
- Feng C, Wilson HL, Hurley JK и др. (2003). «Роль консервативного тирозина 343 во внутримолекулярном переносе электронов в сульфитоксидазе человека» . J. Biol. Chem . 278 (5): 2913–20. DOI : 10.1074 / jbc.M210374200 . PMID 12424234 .
- Нойман М, Леймкюлер С (2008). «Ионы тяжелых металлов ингибируют активность молибдоэнзима за счет связывания с дитиоленовой составляющей молибдоптерина в Escherichia coli» . FEBS Дж . 275 (22): 5678–89. DOI : 10.1111 / j.1742-4658.2008.06694.x . PMID 18959753 . S2CID 45452761 .
- Strausberg RL, Feingold EA, Grouse LH, et al. (2002). «Создание и первоначальный анализ более 15 000 полноразмерных последовательностей кДНК человека и мыши» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 99 (26): 16899–903. DOI : 10.1073 / pnas.242603899 . PMC 139241 . PMID 12477932 .
- Уилсон Х.Л., Раджагопалан К.В. (2004). «Роль тирозина 343 в связывании субстрата и катализе сульфитоксидазой человека» . J. Biol. Chem . 279 (15): 15105–13. DOI : 10.1074 / jbc.M314288200 . PMID 14729666 .
- Hakonarson H, Qu HQ, Bradfield JP и др. (2008). «Новый локус восприимчивости к диабету типа 1 на Chr12q13, идентифицированный в результате полногеномного исследования ассоциации» . Диабет . 57 (4): 1143–6. DOI : 10,2337 / db07-1305 . PMID 18198356 .
внешние ссылки
- Сульфит + оксидаза в Национальных медицинских предметных рубриках США (MeSH)
- Исследовательская деятельность Sarkar Group
- PDBe-KB предоставляет обзор всей структурной информации, доступной в PDB для сульфитоксидазы человека, митохондриальной