Голокарбоксилаза синтетазасы: Биотинге тәуелді ферменттер және гендік реттеудегі рөлі
Holocarboxylase synthetase
Голокарбоксилаза синтетаза: фермент, маңызды биотин (B витамині) метаболизмін қамтамасыз етеді. Ақуыз, май, көмірсулар алмасуындағы рөлі, генақтивтілікті реттеуі.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Энзимдер класы
Class of enzymes
Холокарбоксилаза синтетаза (биотин—(пропионил КоА карбоксилаза (АТФ гидролиздеу)) лигазасы), сонымен қатар ақуыз-биотин лигазасы деп аталады, – ферменттер отбасы. Бұл фермент биотинді тиімді пайдалану үшін маңызды, ал биотин В витамині болып, бауыр, жұмыртқа сарысы және сүт сияқты тағамдарда кездеседі. Организмнің көптеген тіндерінде холокарбоксилаза синтетаза биотинді оларға жалғау арқылы басқа да ерекше ферменттерді (биотинге тәуелді карбоксилазалар деп аталады) белсендіреді. Бұл карбоксилазалар ақуыздардың, майлардың және көмірсулардың өндірілуі мен ыдырауы сияқты көптеген маңызды жасушалық функцияларға қатысады. Катализделген реакция:
Holocarboxylase synthetase (biotin—(propionyl Coenzyme A carboxylase (ATP hydrolysing)) ligase)), also known as protein—biotin ligase, is a family of enzymes This enzyme is important for the effective use of biotin, a B vitamin found in foods such as liver, egg yolks, and milk. In many of the body's tissues, holocarboxylase synthetase activates other specific enzymes (called biotin dependent carboxylases) by attaching biotin to them. These carboxylases are involved in many critical cellular functions, including the production and breakdown of proteins, fats, and carbohydrates. The catalyzed reaction:
Бұл ферменттің 3 субстраты – АТФ, биотин және [[апо [пропионил КоА: көмірқышқыл газы лигазасы (АДФ түзетін)]]], ал 3 өнімі – АМФ, дифосфат және пропионил КоА: көмірқышқыл газы лигазасы (АДФ түзетін). Голокарбоксилаза синтетаза гендердің белсенділігін реттеуде де рөл атқарады. Ядрода фермент биотин молекулаларын гистондарға – ДНК-ға байланысатын және хромосомаларға пішін беретін құрылымдық белоктарға – жалғастырады. Гистонның пішінін өзгерту белгілі бір гендердің қосылып немесе өшіріліп қалғанын анықтауға көмектеседі, бірақ биотиннің қосылуы геннің реттелуіне қалай әсер ететіні әлі белгісіз. HLCS гені 21-хромосоманың ұзын (q) қолында 22.1 позициясында орналасқан, 37 045 059 негіз жұбынан 37 284 372 негіз жұбына дейін.
The 3 substrates of this enzyme are ATP, biotin, and [[apo [propionyl CoA:carbon dioxide ligase (ADP forming)]], whereas its 3 products are AMP, diphosphate, and propionyl CoA:carbon dioxide ligase (ADP forming). Holocarboxylase synthetase may also play a role in regulating the activity of genes. In the nucleus, the enzyme likely attaches biotin molecules to histones, which are structural proteins that bind to DNA and give chromosomes their shape. Changing the shape of histones may help determine whether certain genes are turned on or off; however, it is not known how adding biotin affects gene regulation. The HLCS gene is located on the long (q) arm of chromosome 21 at position 22.1, from base pair 37,045,059 to base pair 37,284,372.
Қатынасты жағдайлар
Голокарбоксилаза синтетазасының жетіспеушілігі: Голокарбоксилаза синтетазасының жетіспеушілігі бар адамдарда HLCS генінде шамамен 30 мутация анықталды. Бұл мутациялардың көпшілігі бір аминқышқылын (ақуыздардың құрылыс бөлігі) голокарбоксилаза синтетаза ферментіндегі басқа аминқышқылға алмастырады. Көптеген белгілі мутациялар биотинге байланысатын фермент аймағында кездеседі. Бұл мутациялар ферменттің биотинді карбоксилазалар мен гистондарға қосу қабілетін азайтады. Биотин болмаған жағдайда карбоксилазалар белсенді болып, ақуыздарды, майларды және көмірсуларды өңдей алмайды. Голокарбоксилаза синтетазасының активтілігінің жетіспеуі сондай-ақ, қалыпты даму үшін маңызды кейбір гендердің реттелуін өзгерте алады. Зерттеушілердің пікірінше, жасуша функцияларының бұзылуы тыныс алу проблемаларына, тері бөртпелеріне және голокарбоксилаза синтетазасының жетіспеушілігінің басқа да ерекше белгілеріне әкеледі.
Holocarboxylase synthetase deficiency: About 30 mutations in the HLCS gene have been identified in people with holocarboxylase synthetase deficiency. Most of these mutations substitute one amino acid (a building block of proteins) for another amino acid in the holocarboxylase synthetase enzyme. Many of the known mutations occur in a region of the enzyme that binds to biotin. These mutations reduce the enzyme's ability to attach biotin to carboxylases and histones. Without biotin, carboxylases remain inactive and are unable to process proteins, fats, and carbohydrates. A lack of holocarboxylase synthetase activity may also alter the regulation of certain genes that are important for normal development. Researchers believe that these disruptions in important cellular functions lead to breathing problems, skin rashes, and the other characteristic signs and symptoms of holocarboxylase synthetase deficiency.