Кіріспе
Пренилтрансферазалар тобындағы фермент. Фарнезилтрансфераза – пренилтрансферазалар тобындағы үш ферменттің бірі. Фарнезилтрансфераза (ФТаза) белоктың карбоксилдік ұшындағы төрт аминқышқылдық тізбесі – CaaX мотивін ұсынатын белоктарға 15 көміртекті изопреноид – фарнезил тобын қосады. Фарнезилтрансферазаның мақсаттарына Ras суперотбасының мүшелері жатады, олар жасуша циклінің дамуы үшін маңызды кішкентай GTP байланысатын белоктар болып табылады. Осы себепті бірнеше ФТаза ингибиторлары қатерлі ісікке қарсы агенттер ретінде сынақтан өтуде. ФТаза ингибиторлары сонымен қатар антипаразиттік агенттер ретінде де тиімділігін көрсеткен. ФТазаның прогерия және қатерлі ісіктердің әртүрлі түрлерінің дамуында маңызды рөл атқаратыны да айтылады. Фарнезилтрансфераза келесі химиялық реакцияны катализдейді:
фарнезилдифосфат + белок цистеині → S-фарнезилбелок + дифосфат.
Farnesyltransferase is one of the three enzymes in the prenyltransferase group. Farnesyltransferase (FTase) adds a 15 carbon isoprenoid called a farnesyl group to proteins bearing a CaaX motif: a four amino acid sequence at the carboxyl terminus of a protein. Farnesyltransferase's targets include members of the Ras superfamily of small GTP binding proteins critical to cell cycle progression. For this reason, several FTase inhibitors are undergoing testing as anti cancer agents. FTase inhibitors have shown efficacy as anti parasitic agents, as well. FTase is also believed to play an important role in development of progeria and various forms of cancers. Farnesyltransferase catalyzes the chemical reaction
farnesyl diphosphate + protein cysteine S farnesyl protein + diphosphate
Thus, the two substrates of this enzyme are farnesyl diphosphate and protein cysteine, whereas its two products are S farnesyl protein and diphosphate.
Осылайша, бұл ферменттің екі субстраты – фарнезилдифосфат және белок цистеині, ал екі өнімі – S-фарнезилбелок және дифосфат.
Farnesyltransferase is one of the three enzymes in the prenyltransferase group. Farnesyltransferase (FTase) adds a 15 carbon isoprenoid called a farnesyl group to proteins bearing a CaaX motif: a four amino acid sequence at the carboxyl terminus of a protein. Farnesyltransferase's targets include members of the Ras superfamily of small GTP binding proteins critical to cell cycle progression. For this reason, several FTase inhibitors are undergoing testing as anti cancer agents. FTase inhibitors have shown efficacy as anti parasitic agents, as well. FTase is also believed to play an important role in development of progeria and various forms of cancers. Farnesyltransferase catalyzes the chemical reaction
farnesyl diphosphate + protein cysteine S farnesyl protein + diphosphate
Thus, the two substrates of this enzyme are farnesyl diphosphate and protein cysteine, whereas its two products are S farnesyl protein and diphosphate.
Шолу
Фарнезилтрансфераза белоктарды посттрансляциялық түрде өзгертеді, мақсатты белоктардың соңындағы цистеиннің SH тобына фарнезил тобы деп аталатын изопреноидты липидті қосып, тиоэтер байланысын құрайды. Бұл процесс, фарнезилдеу (пренилдеудің бір түрі), фарнезилденген белоктардың фарнезил тобының гидрофобтық қасиеттеріне байланысты мембранамен байланысуына әкеледі. Фарнезилденген белоктардың көпшілігі жасушалық сигнализацияға қатысады, онда мембраналық байланыс функция үшін өте маңызды.
Фарнезилтрансферазаның құрылымы мен қызметі
Фарнезилтрансфераза екі кіші бірліктен тұрады: 48 кДа альфа-кіші бірлігі және 46 кДа бета-кіші бірлігі. Екі кіші бірлік те негізінен альфа-спиральдардан құралған. α-бөлімшесі параллель орналасқан жұп альфа-спиральдардың екі қабатынан тұрады, ол бета-бөлімшесінің айналасын жамылғы сияқты жабады. β-бөлімшесінің альфа-спиральдары цилиндр құрайды. Белсенді орын β-бөлімшесінің ортасында, α-бөлімшесінің бір бөлігімен шектеліп орналасқан. Фарнезилтрансфераза белсенді орынның шетіндегі β-кіші бірлігінде мырыш катионын координациялайды. Фарнезилтрансферазада фарнезил дифосфаты – липид донор молекуласы үшін гидрофобтық байланысу қуысы бар. Барлық фарнезилтрансфераза субстраттарының соңғы төртінші аминқышқылы цистеин болып табылады. Бұл цистеин мырыш пен уақытша тұрақтандыратын магний ионының координациясымен фарнезил дифосфатына SN2 типіндегі шабуыл жасайды, нәтижесінде дифосфат ығыстырылады. Өнім жаңа субстраттармен ығыстырылғанша фарнезилтрансферазамен байланыста қалады. CaaX мотивінің соңғы үш аминқышқылы кейін жойылады.
Өзіндік ерекшелігі
ФТ-фазада белоктың карбоксил ұшындағы соңғы төрт аминқышқылын қабылдайтын төрт байланыстыру қалтасы бар. Тек қанағаттанарлық CaaX мотиві барлар ғана байланыса алады («C» – цистеин, «a» – алифалық аминқышқыл, ал «X» – өзгермелі). Карбоксил терминалды аминқышқыл (X) ФТ-фазаның нысаналарын басқа пренилтрансферазалардың нысаналарынан ажыратады, нәтижесінде тек алты түрлі аминқышқыл ғана белгілі бір байланысқа ие болады. Геранилгеранилтрансферазаның фарнезилтрансферазаның кейбір субстраттарын пренилдеуге және керісінше қабілетті екені көрсетілген.
Құрылымдық зерттеулер
2007 жылдың соңына дейін, осы ферменттер класы үшін 15 құрылым анықталды, PDB тіркеу кодтары: , , , , , , , , , , , , , және .