GALT
Šablon:Infokutija gen Šablon:Infokutija protein Šablon:Infokutija protein Galaktoza-1-fosfat uridililtransferaza – GALT ili G1PUT – je enzim (EC 2.7.7.12) odgovoran za pretvaranje unesene galaktoze u glukozu.[1]
Galaktoza-1-fosfat uridilililtransferaza (GALT) katalizira drugi korak Leloir puta metabolizma galaktoze:
- UDP-glukoza + galaktoza 1-fosfat glukoza 1-fosfat + UDP-galaktoza
- Ekspresija GALT -a kontrolira se djelovanjem gena FOXO3. Nedostatak ovog enzima dovodi do klasične galaktozemije kod ljudi i može biti smrtonosan u dobi novorođenčadi ako se laktoza ne ukloni iz prehrane. Patofiziologija galaktozemije nije jasno definirana.[1]
Aminokiselinska sekvenca
Dužina polipeptidnog lanca je 379 aminokiselina, а molekulska težina 43.363 Da.[2] Šablon:Legenda aminokiselina
| 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MSRSGTDPQQ | RQQASEADAA | AATFRANDHQ | HIRYNPLQDE | WVLVSAHRMK | ||||
| RPWQGQVEPQ | LLKTVPRHDP | LNPLCPGAIR | ANGEVNPQYD | STFLFDNDFP | ||||
| ALQPDAPSPG | PSDHPLFQAK | SARGVCKVMC | FHPWSDVTLP | LMSVPEIRAV | ||||
| VDAWASVTEE | LGAQYPWVQI | FENKGAMMGC | SNPHPHCQVW | ASSFLPDIAQ | ||||
| REERSQQAYK | SQHGEPLLME | YSRQELLRKE | RLVLTSEHWL | VLVPFWATWP | ||||
| YQTLLLPRRH | VRRLPELTPA | ERDDLASIMK | KLLTKYDNLF | ETSFPYSMGW | ||||
| HGAPTGSEAG | ANWNHWQLHA | HYYPPLLRSA | TVRKFMVGYE | MLAQAQRDLT | ||||
| PEQAAERLRA | LPEVHYHLGQ | KDRETATIA |
Strukturne studije
Trodimenzijsku strukturu pri rezoluciji 180 pm (kristalografija rendgenskih zraka) GALT-a odredili su Wedekind, Frey i Rayment, a njihovom strukturnom analizom utvrđeno je da su ključne aminokiseline bitne za funkciju GALT. Među njima su Leu4, Phe75, Asn77, Asp78, Phe79 i Val108, koji su u skladu s ostacima koji su uključeni, kako u eksperimente s tačkastom mutacijom, tako i u klinički skrining koji imaju ulogu u ljudskoj galaktozemiji.[3]
Mehanizam
GALT katalizira drugu reakciju Leloirovog puta metabolizma galaktoze, kinetikom modela ping pong bi-bi, mehanizmom dvostruki pomak.[4] To znači da se neto reakcija sastoji od dva reaktanta i dva produkta (vidi gore navedenu reakciju), a odvija se prema sljedećem mehanizmu: enzim reagira s jednim supstratom, stvarajući jedan proizvod i modificirani enzim, koji nastavlja reagirati s drugim supstrata za stvaranje drugog proizvoda, uz regeneraciju izvornog enzima.[5] U slučaju GALT-a, ostatak His166 djeluje kao moćan nukleofil kako bi olakšao prijenos nukleotida između UDP-heksoza i heksoza-1-fosfata.[6]
- UDP-glukoza + E-Hisglukoza-1-fosfat + E-His-UMP
- Galaktoza-1-fosfat + E-His-UMPUDP-galaktoza + E-His[6]
Klinički značaj
Nedostatak GALT uzrokuje klasičnu galaktozemiju. Galaktozemija je autosomno recesivni nasljedni poremećaj koji se može otkriti kod novorođenčadi i u djetinjstvu.[8] Javlja se otprilike 1/40.000 – 60.000 živorođene djece. Klasična galaktozemija (G/G) uzrokovana je nedostatkom GALT aktivnosti, dok su češće kliničke manifestacije, Nedostatak galaktoza-1-fosfat uridililtransferaze Duarte (D/D) i Duarte/klasična varijanta (D/G) uzrokovane su slabljenjem aktivnosti GALT-a.[9] Simptomi uključuju otkazivanje jajnika, razvojni poremećaj koordinacije (poteškoće u korektnom i konzistentnom govoru),[10] i nervne nedostatke.[9] Jedna mutacija u bilo kojem od nekoliko parova baza može dovesti do nedostatka aktivnosti GALT-a.[11] Naprimjer, jedna mutacija iz A u G u egzonu 6 gena GALT mijenja Glu188 u arginin, a mutacija iz A u G u egzonu 10 pretvara Asn314 u aspartat.[9] Ove dvije mutacije također dodaju nova rezna mjesta restrikcijskih enzima, koja omogućuju detekciju i opsežni skrining populacije pomoću PCR-a (lančana reakcija polimeraze).[9] Skriningom je uglavnom eliminirana neonatusna smrt uzrokovana G /G galaktozemijom, ali je bolest, zbog uloge GALT-a u biohemijskom metabolizmu unesene galaktoze (koja je otrovna pri akumulaciji) energetski korisna glukoza, svakako može biti smrtonosna.[8][12] Međutim, oboljeli od galaktozemije mogu živjeti relativno normalnim životom izbjegavajući mliječne proizvode i bilo što drugo što sadrži galaktozu (jer se ne može metabolizirati), ali još uvijek postoji potencijal za probleme u neurološkom razvoju ili druge komplikacije, čak i kod onih koji izbjegavaju galaktozu.[13]
Baza podataka bolesti
Galactosemia (GALT) Mutation DatabaseŠablon:Clear
Reference
Dopunska literatura
- Šablon:Cite journal
- Šablon:Cite journal
- Šablon:Cite journal
- Šablon:Cite journal
- Šablon:Cite journal
- Šablon:Cite journal
- Šablon:Cite journal
- Šablon:Cite journal
- Šablon:Cite journal
- Šablon:Cite journal
- Šablon:Cite journal
- Šablon:Cite journal
- Šablon:Cite journal
- Šablon:Cite journal
- Šablon:Cite journal
- Šablon:Cite journal
- Šablon:Cite journal
- Šablon:Cite journal
- Šablon:Cite journal
Vanjski linkovi
- Šablon:MeshName
- GeneReviews/NIH/NCBI/UW entry on Galactosemia
- Galactosemia (GALT) Mutation Database
- GALT Protein Database Šablon:Webarchive
- PDBe-KB provides an overview of all the structure information available in the PDB for Human Galactose-1-phosphate uridylyltransferase
Šablon:Metabolizam fruktoze i galaktoze Šablon:Kinaze Šablon:Enzimi Šablon:Portal
- ↑ 1,0 1,1 Šablon:Cite web
- ↑ Šablon:Cite web
- ↑ Šablon:Cite journal
- ↑ Šablon:Cite journal
- ↑ Šablon:Cite web
- ↑ 6,0 6,1 Šablon:Cite journal
- ↑ Šablon:Cite web
- ↑ 8,0 8,1 Šablon:Cite journal
- ↑ 9,0 9,1 9,2 9,3 Šablon:Cite journal
- ↑ Šablon:Cite web
- ↑ Šablon:Cite journal
- ↑ Šablon:Cite journal
- ↑ Šablon:Cite web