Monophosphat von Uridine synthetase (UMPS) (orotate phosphoribosyl transferase und orotidine-5 '-decarboxylase) ist das Enzym , der die Bildung von uridine Monophosphat (UMP), einem energietragenden Molekül in vielen wichtigen biosynthetic Pfaden katalysiert. In Menschen wird das Gen, das für dieses Enzym codiert, auf dem langen Arm des Chromosoms 3 (3q13) gelegen.

Struktur und Funktion

Dieses bifunctional Enzym hat zwei Hauptgebiete, ein orotate phosphoribosyltransferase (OPRTase), Subeinheit und ein orotidine-5 '-Phosphat decarboxylase (ODCase), Subeinheit. Diese zwei Seiten katalysieren die letzten zwei Schritte des de novo uridine Monophosphat (UMP) biosynthetic Pfad. Nach der Hinzufügung von ribose-P zu orotate durch OPRTase, um orotidine-5 '-Monophosphat (OMP) zu bilden, ist OMP decarboxylated, um uridine Monophosphat durch ODCase zu bilden. In Kleinstlebewesen sind diese zwei Gebiete getrennte Proteine, aber in mehrzellularem eukaryotes werden die zwei katalytischen Seiten auf einem einzelnen Protein, uridine Monophosphat synthetase ausgedrückt.

UMPS besteht in verschiedenen Formen abhängig von Außenbedingungen. In vitro, monomeric UMPS, mit einem Ablagerungskoeffizienten S 3.6 wird ein dimer, S = 5.1 nach der Hinzufügung von Anionen wie Phosphat werden. In Gegenwart von OMP, dem Produkt des OPRTase, bilden die Dimer-Änderungen zu einem schnelleren sedimenting S 5.6. Diese trennen Conformational-Form-Anzeige verschiedene enzymatische Tätigkeiten, mit dem UMP synthase monomer das Anzeigen niedriger decarboxylase Tätigkeit und nur der 5.6 S dimer das Ausstellen voller decarboxylase Tätigkeit.

Es wird geglaubt, dass die zwei getrennten katalytischen Seiten in ein einzelnes Protein durchgebrannt haben, um seine Monomeric-Form zu stabilisieren. Die covalent Vereinigung in UMPS stabilisiert die Gebiete, die die jeweiligen katalytischen Zentren enthalten, seine Tätigkeit in Mehrzellorganismen verbessernd, wo Konzentrationen dazu neigen, der getrennten Kopien in prokaryotes 1/10. zu sein. Andere Kleinstlebewesen mit getrennten Enzymen müssen höhere Konzentrationen behalten, um ihre Enzyme in seiner aktiveren Dimeric-Form zu behalten.

Regulierung

UMPS ist der komplizierten Regulierung durch OMP, das Produkt seines OPRTase und des Substrats für den ODCase unterworfen. OMP ist ein allosteric Aktivator von OMP decarboxylase Tätigkeit. Bei der niedrigen Enzym-Konzentration und den niedrigen OMP Konzentrationen OMP zeigt decarboxylase negativen cooperativity, während bei höher OMP Konzentrationen das Enzym positiven cooperativity zeigt. Jedoch, wenn Enzym-Konzentrationen, diese höher sind, erscheint komplizierte Kinetik nicht. Orotate PRTase Tätigkeit wird durch niedrige Konzentrationen von OMP, Phosphat und ADP aktiviert.

Klinische Bedeutung

Ein UMP synthetase Mangel kann auf genannten orotic einer metabolischen Unordnung aciduria hinauslaufen.

Der Mangel an diesem Enzym ist ein geerbter autosomal rückläufiger Charakterzug im Vieh von Holstein, und es wird Tod vor der Geburt herbeiführen.

Der Mangel am Enzym kann im Musterorganismus Caenorhabditis elegans studiert werden. Die Rad-6-Beanspruchung hat einen Frühhalt codon das Beseitigen des orotidine 5 '-decarboxylase Gebiet des Proteins; dieses Gebiet kommt in keinen anderen durch das Genom verschlüsselten Proteinen vor. Die Beanspruchung hat einen pleiotropic Phänotyp einschließlich reduzierter Lebensfähigkeit und Fruchtbarkeit, langsamen Wachstums und Strahlenempfindlichkeit.

Interaktive Pfad-Karte

Siehe auch

• orotidine 5 '-Phosphat decarboxylase
• orotate phosphoribosyltransferase

Weiterführende Literatur