Aszpartát transzamináz - Aspartate transaminase
| |||||||||
| Azonosítók | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| EK sz. | 2.6.1.1 | ||||||||
| CAS -szám | 9000-97-9 | ||||||||
| Adatbázisok | |||||||||
| IntEnz | IntEnz nézet | ||||||||
| BRENDA | BRENDA bejegyzés | ||||||||
| ExPASy | NiceZyme kilátás | ||||||||
| KEGG | KEGG bejegyzés | ||||||||
| MetaCyc | anyagcsereút | ||||||||
| PRIAM | profil | ||||||||
| PDB struktúrák | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| Gén ontológia | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
Az aszpartát-transzamináz ( AST ) vagy aszpartát-aminotranszferáz , más néven AspAT/ASAT/AAT vagy (szérum) glutám-oxaloacetikus transzamináz ( GOT , SGOT ) egy piridoxál-foszfát (PLP) -függő transzamináz enzim ( EC 2.6.1.1 ), amely először volt Arthur Karmen és munkatársai írták le 1954-ben. Az AST katalizálja az α-aminocsoport aszpartát és glutamát közötti reverzibilis átvitelét, és mint ilyen, fontos enzim az aminosav-anyagcserében. Az AST megtalálható a májban , a szívben , a vázizmokban , a vesékben , az agyban és a vörösvértestekben. A szérum AST szintjét, a szérum ALT ( alanin transzamináz ) szintjét és ezek arányát ( AST/ALT arány ) általában klinikailag mérik, mint a máj egészségének biomarkereit . A tesztek része vér panelek .
A teljes AST felezési ideje a keringésben megközelítőleg 17 óra, a mitokondriális AST esetében átlagosan 87 óra . Az aminotranszferázt a szinuszos sejtek ürítik a májban.
Funkció
Az aszpartát-transzamináz katalizálja az aszpartát és az α-ketoglutarát oxaloacetáttá és glutamáttá való átalakulását .
L-aszpartát (Asp) + α-ketoglutarát ↔ oxaloacetát + L-glutamát (Glu)
Prototípusos transzaminázként az AST a PLP -re (B6 -vitamin) támaszkodik kofaktorként, hogy az aminocsoportot aszpartátból vagy glutamátból a megfelelő ketoacidba vigye át . A folyamat során a kofaktor a PLP és a piridoxamin -foszfát (PMP) forma között mozog . Az ezen enzim által katalizált aminocsoport -transzfer döntő fontosságú mind az aminosavak lebontásában, mind a bioszintézisben. Az aminosavak lebomlása során az α-ketoglutarát glutamáttá történő átalakulását követően a glutamát oxidatív dezamináción megy keresztül, és ammóniumionokat képez, amelyek karbamid formájában választódnak ki . A fordított reakcióban aszpartát szintetizálható oxaloacetátból, amely a citromsav -ciklus kulcsfontosságú köztiterméke .
Izoenzimek
Két izoenzim van jelen az eukarióták széles választékában. Emberben:
- A GOT1 /cAST, a citoszol izoenzim főként vörösvértestekből és szívből származik .
- A GOT2 /mAST, a mitokondriális izoenzim túlnyomórészt a májban van jelen.
Úgy gondolják, hogy ezek az izoenzimek egy közös ősi AST -ből fejlődtek ki génduplikáció révén, és körülbelül 45%-os szekvencia -homológiával rendelkeznek.
Az AST -t számos mikroorganizmusban is megtalálták, beleértve az E. coli -t , a H. mediterranei -t és a T. thermophilus -t . A E. coli , az enzim által kódolt aspC gén, és azt is kimutatták, hogy mutatnak aktivitásának egy aromás-aminosav-transzamináz ( EC 2.6.1.57 ).
Szerkezet
Röntgenkristályos tanulmányokat végeztek az aszpartát transzamináz szerkezetének meghatározására különböző forrásokból, beleértve a csirke mitokondriumokat, a sertés szív citoszolját és az E. colit . Összességében a háromdimenziós polipeptid szerkezete minden faj esetében meglehetősen hasonló. Az AST dimer , két azonos alegységből áll, mindegyik körülbelül 400 aminosav -maradékkal és körülbelül 45 kD molekulatömeggel. Mindegyik alegység egy nagy és egy kis doménből, valamint egy harmadik doménből áll, amely a 3-14. ez a néhány maradék egy szálat alkot, amely összeköti és stabilizálja a dimer két alegységét. A nagy domain, amely magában foglalja a maradékok 48-325, kötődik a PLP kofaktor keresztül aldimint kötés a ε-amino-csoportját Lys258. Ezen a területen más aminosavak - Asp 222 és Tyr 225 - szintén kölcsönhatásba lépnek a PLP -vel hidrogénkötésen keresztül . A kis domén a 15-47 és a 326-410 aminosavakból áll, és egy rugalmas régiót képvisel, amely az enzimet a "nyitott" -ból "zárt" konformációba helyezi át a szubsztrát megkötésekor.
A két független aktív hely a két tartomány közötti interfész közelében helyezkedik el. Az egyes aktív helyeken belül pár argininmaradék felelős az enzim dikarbonsav- szubsztrátokra vonatkozó specifikációjáért : az Arg386 kölcsönhatásba lép a szubsztrát proximális (α-) karboxilátcsoportjával, míg az Arg292 komplexek a disztális (oldallánc) karboxiláttal.
A másodlagos szerkezetet tekintve az AST α és β elemeket is tartalmaz. Mindegyik tartományhoz tartozik egy központi β-szál lap, mindkét oldalon α-hélixekkel.
Gépezet
Az aszpartát transzamináz, mint minden transzamináz, kettős szubsztrátfelismerésen keresztül működik; azaz képes felismerni és szelektíven megkötni két aminosavat (Asp és Glu) különböző oldalláncokkal. Mindkét esetben a transzamináz reakció két hasonló félreakcióból áll, amelyek ping-pong mechanizmusnak nevezik . Az első félreakcióban az 1. aminosav (pl. L-Asp) reagál az enzim-PLP komplexszel, így létrejön az 1. ketoacid (oxaloacetát) és a módosított PMP enzim. A második félreakcióban a ketoacid 2 (α-ketoglutarát) a PMP enzimmel reagálva 2-es aminosavat (L-Glu) termel, és a folyamat során regenerálja az eredeti PLP enzimet. A racém termék (D-Glu) képződése nagyon ritka.
Az enzim-PLP + aszpartát ⇌ enzim-PMP + oxaloacetát félreakciójának konkrét lépései a következők (lásd az ábrát); a másik félreakció (nem látható) fordított módon megy végbe, szubsztrátként α-ketoglutarátot alkalmazva.
- Belső aldimin- képződés: Először is, a Lys258 ε-amino-csoportja Schiff- báziskötést képez az aldehid-szénnel, hogy belső aldimin keletkezzen.
- Transzdimimáció: A belső aldimin ezután külső aldiminné válik, amikor a Lys258 ε-amino-csoportját az aszpartát aminocsoportja kiszorítja. Ez a transzaldiminációs reakció az Asp deprotonált aminocsoportjának nukleofil támadása révén következik be, és egy tetraéderes köztiterméken keresztül megy végbe. Ezen a ponton az Asp karboxilátcsoportjait az enzim Arg386 és Arg 292 aminosavainak guanidinium csoportjai stabilizálják .
- Kinonoidképződés : Az Asp a- szénéhez kapcsolódó hidrogént ezután elvonják (a Lys258-at tartják a protonelfogadónak), így kinonoid köztiterméket képeznek.
- Ketiminképződés : A kinonoidot újraprotonálják, de most az aldehid szénatomnál, így keletkezik a ketimin köztitermék.
- Ketimin hidrolízis : Végül a ketimint hidrolizálva PMP és oxaloacetát képződik.
Úgy gondolják, hogy ennek a mechanizmusnak több, részben ütemmeghatározó lépése van . Mindazonáltal kimutatták, hogy a szubsztrát kötési lépése (transzaldimináció) hajtja előre a katalitikus reakciót.
Klinikai jelentőség
Az AST hasonló az alanin -transzaminázhoz (ALT), mivel mindkét enzim a máj parenchymás sejtjeihez kapcsolódik. A különbség az, hogy az ALT túlnyomórészt a májban található, klinikailag elhanyagolható mennyiségben a vesékben, a szívben és a vázizmokban, míg az AST a májban, a szívben ( szívizomban ), a vázizmokban, a vesékben, az agyban és a vörösben vérsejtek. Ennek eredményeként az ALT a májgyulladás specifikusabb mutatója, mint az AST, mivel az AST emelkedhet más szerveket érintő betegségekben is, például szívinfarktus , akut hasnyálmirigy -gyulladás , akut hemolitikus anaemia , súlyos égési sérülések, akut vesebetegség , mozgásszervi betegségek, és trauma.
1954 -ben az AST -t biokémiai markerként határozták meg az akut miokardiális infarktus diagnosztizálására. Az AST ilyen diagnózisra történő alkalmazása azonban mára felesleges, és a szív troponinjai helyébe léptek .
A laboratóriumi vizsgálatokat mindig a vizsgálatot végző laboratórium referenciatartománya alapján kell értelmezni. A referenciatartományok példái az alábbiakban láthatók:
| A beteg típusa | Referencia tartományok |
| Férfi | 8-40 NE/l |
| Női | 6–34 NE/L |
Lásd még
- Alanin transzamináz (ALT/ALAT/SGPT)
- Transzaminázok
Hivatkozások
További irodalom
- Jansonius, JN ; Vincent, MG (1987). "Az aszpartát -aminotranszferáz katalízisének szerkezeti alapja". Jurnak FA; McPherson A (szerk.). Biológiai makromolekulák és szerelvények . 3 . New York: Wiley. 187–285. ISBN 978-0-471-85142-4.
- Kuramitsu S, Okuno S, Ogawa T, Ogawa H, Kagamiyama H (1985). "Escherichia coli aszpartát -aminotranszferáz: az aspC gén nukleotidszekvenciája". J. Biochem . 97 (4): 1259–62. doi : 10.1093/oxfordjournals.jbchem.a135173 . PMID 3897210 .
- Kondo K, Wakabayashi S, Yagi T, Kagamiyama H (1984). "Az Escherichia coli -ból származó aszpartát -aminotranszferáz teljes aminosav -szekvenciája: szekvencia -összehasonlítás sertésizoenzimekkel". Biochem. Biophys. Res. Commun . 122. (1): 62–67. doi : 10.1016/0006-291X (84) 90439-X . PMID 6378205 .
- Inoue K, Kuramitsu S, Okamoto A, Hirotsu K, Higuchi T, Kagamiyama H (1991). "Az Escherichia coli aszpartát-aminotranszferáz hely szerinti mutagenezise: a Tyr70 szerepe a katalitikus folyamatokban". Biokémia . 30 (31): 7796-7801. doi : 10.1021/bi00245a019 . PMID 1868057 .
Külső linkek
- Aszpartát transzamináz + az amerikai National Library of Medicine orvosi tárgyszórendszere (mm)
- AST - Laboratóriumi tesztek online
- AST: MedlinePlus Medical Encyclopedia
