Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Карбамоил фосфат синтетаза I ферменті (CPS I) - уреяның өндірісіне қатысатын митохондрияда орналасқан лигаза ферменті. Карбамоил фосфат синтетаза I (CPS1 немесе CPSI) аммиак молекуласын АТФ молекуласымен фосфорилендірілген бикарбонат молекуласына көшіреді. Одан кейін алынған карбамат басқа АТФ молекуласымен фосфорилирленеді. Карбамоил фосфатының молекуласы ферменттен шығады.
Enzyme
Carbamoyl phosphate synthetase I (CPS I) is a ligase enzyme located in the mitochondria involved in the production of urea. Carbamoyl phosphate synthetase I (CPS1 or CPSI) transfers an ammonia molecule to a molecule of bicarbonate that has been phosphorylated by a molecule of ATP. The resulting carbamate is then phosphorylated with another molecule of ATP. The resulting molecule of carbamoyl phosphate leaves the enzyme.
Құрылымы
E. coli-да CPSI және CPSII функцияларын атқаратын жалғыз CPSI - кішігірім кіші бірлігі және шамамен 382 және 1073 аминқышқыл қалдықтары бар үлкен кіші бірлігі бар гетеродимер, бірақ сүтқоректілерде (және басқа омыртқалы жануарларда) CPSI ақуызын бір ген кодтайды. Кішігірім кіші бірлікте глутаминнің аммиак пен глутамат жасау үшін байланысуы мен деаминациялануы үшін бір белсенді орын бар. Үлкен бөлімшеде екі белсенді сайт бар, біреуі карбоксифосфат өндірісі үшін, ал екіншісі карбамоил фосфатын өндіру үшін. Үлкен кіші бірлікте әрқайсысы АТФ тұтану отбасының белсенді сайты бар екі домен (В және С) бар.
In E. coli the single CPS that carries out the functions of CPSI and CPSII is a heterodimer with a small subunit and a larger subunit with about 382 and 1073 amino acid residues in size, although in mammals (and other vertebrates) the CPSI protein is encoded by a single gene. The small subunit contains one active site for the binding and deamination of glutamine to make ammonia and glutamate. The large subunit contains two active sites, one for the production of carboxyphosphate, and the other for the production of carbamoyl phosphate. Within the large subunit there are two domains (B and C) each with an active site of the ATP grasp family.
Реттеу
CPSI- ні N ацетилглютамат реттейді, ол CPS1- нің міндетті аллостериялық активаторы ретінде әрекет етеді. NAG L4 доменіне байлану арқылы А цикліндегі және Arg1453 -те өзгерістерді тудырады, бұл L3 доменінің T′ циклымен өзара әрекеттесудің өзгеруіне әкеледі, ол apo түріндегі β шаштықтан лигандпен байланысты түрдегі кеңейтілген циклге толықтай қайта ұйымдастырылады. Соңғы түрінде T′ циклы сондай-ақ туннельдік циклмен және L1 доменінің T циклымен өзара әрекеттеседі, осылайша белсендіретін ақпаратты бикарбонат фосфорилирлеу доменіне береді. Бұл NAG- мен екінші өзара әрекеттесу, яғни нуклеотидпен әрекеттесу, CPSI- нің белсенді түрін тұрақтандырады. Бұл лигандтың қажеттілігі сонымен қатар NAG өндіру үшін глютамат пен аргининнің артық мөлшерінде көрініс тапқан азоттың жоғары концентрациясын осы артық мөлшерді жою үшін CPSI белсенділігінің артуымен байланыстырады.
CPSI is regulated by N acetylglutamate which acts as an obligate allosteric activator of CPS1. NAG, by binding to domain L4, triggers changes in the A loop and in Arg1453 that result in changing interactions with the T′ loop of domain L3, which reorganizes completely from a β hairpin in the apo form to a widened loop in the ligand bound form. In this last form, the T′ loop interacts also with the tunnel loop and the T loop of the L1 domain, thus transferring the activating information to the bicarbonate phosphorylating domain. This interaction with NAG and a second interaction, with a nucleotide, stabilise the active form of CPSI. The necessity for this ligand also connects the high concentration of nitrogen, reflected in excess of glutamate and arginine to produce NAG, to an increase in CPSI activity to clear this excess.
Метаболизм
CPSI ақуыздар мен азоттың алмасуында маңызды рөл атқарады. Митохондрияға аммиакты глутамин немесе глутамат арқылы енгізгеннен кейін, CPSI-нің міндеті карбамоил фосфатын қалыптастыру үшін фосфат тобымен бірге бикарбонатқа аммиакты қосу. Карбамоил фосфаты кейіннен мочевина циклына қосылып, ақырында мочевинаны жасайды. Кейіннен мочевина қанға, бүйрекке сүзгілеу үшін, одан кейін ішке шығарылады.
CPSI plays a vital role in protein and nitrogen metabolism. Once ammonia has been brought into the mitochondria via glutamine or glutamate, it is CPSI's job to add the ammonia to bicarbonate along with a phosphate group to form carbamoyl phosphate. Carbamoyl phosphate is then put into the urea cycle to eventually create urea. Urea can then be transferred back to the blood stream and to the kidneys for filtration and on to the bladder for excretion.
Қарым-қатынаспен байланысты денсаулық мәселелері
CPSI-мен байланысты негізгі проблема генетикаға негізделген. Кейде организм генетикалық кодтағы мутацияға байланысты жеткілікті мөлшерде CPSI өндірмейді, нәтижесінде ақуыздар мен азоттың нашар метаболизмі, сондай-ақ организмдегі аммиактың жоғары деңгейі болады. Бұл қауіпті, өйткені аммиак организмге, әсіресе жүйке жүйесіне өте улы, және ақыл-ой қабілеттері бұзылуы мен ұстамаларға әкелуі мүмкін.
The main problem related to CPSI is genetics based. Sometimes the body does not produce enough CPSI due to a mutation in the genetic code, resulting in poor metabolism of proteins and nitrogen, as well as high levels of ammonia in the body. This is dangerous because ammonia is highly toxic to the body, especially the nervous system, and can result in intellectual disability and seizures.