Formylglycin-genererande enzym
| Formylglycin-genererande | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| enzymidentifierare | |||||||||
| EG nr. | 1.8.99 | ||||||||
| Databaser | |||||||||
| IntEnz | IntEnz-vy | ||||||||
| BRENDA | BRENDA inträde | ||||||||
| ExPASy | NiceZyme-vy | ||||||||
| KEGG | KEGG inträde | ||||||||
| MetaCyc | Metabolisk väg | ||||||||
| PRIAM | profil | ||||||||
| PDB- strukturer | RCSB PDB PDBe PDB summa | ||||||||
| |||||||||
| Formylglycin-genererande enzym | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 formylglycin-genererande enzym c336s mutant kovalent bunden till substratpeptid lctpsra
| |||||||||
| Identifierare | |||||||||
| Symbol | FGE-sulfatas | ||||||||
| Pfam | PF03781 | ||||||||
| InterPro | IPR005532 | ||||||||
| |||||||||
Formylglycin-genererande enzym ( FGE ), beläget vid 3p26.1 hos människor, är namnet på ett enzym som finns i det endoplasmatiska retikulumet som katalyserar omvandlingen av cystein till formylglycin (fGly). Det finns två huvudklasser av FGE, aerob och anaerob. FGE aktiverar sulfataser, som är väsentliga för nedbrytningen av sulfatestrar . Den katalytiska aktiviteten av sulfataser är beroende av en formylglycinrest (ibland kallad oxoalanin) på det aktiva stället .
Aerob
Det aeroba enzymet har en struktur som är homolog med den komplexa alfa/beta-topologin som finns i genprodukten av human sulfatasmodifierande faktor 1 ( SUMF1 ). Aerob FGE omvandlar en cysteinrest i den mycket konserverade konsensussekvensen CXPXR till fGly. För att göra det "aktiverar" FGE sitt mål genom att använda mononukleär koppar. Substratet binder först till koppar, vilket ökar reaktiviteten hos substrat-kopparkomplexet med syre. Aktivering åstadkommes sedan genom oxidation av en cysteinrest i substrat-kopparkomplexet. På grund av denna reaktions karaktär kallas FGE för ett "kopparberoende metalloenzym.
Anaerob
Den mest välstuderade anaeroba FGE är den bakteriella AtsB, ett järn-svavelkluster som innehåller enzym som finns i Klebsiella pneumoniae , som kan omvandla antingen cystein eller serin till fGly med en distinkt annan mekanism än den aeroba formen. Medan AtsB kan omvandla båda, ökar dess aktivitet fyra gånger i närvaro av cystein jämfört med serin. AtsB liknar till 48 % ett enzym som finns i Clostridium perfringens . Båda enzymerna har Cx 3 Cx 2 C-motivet unikt för radikalen S-adenosylmetionin superfamiljen och kan använda en reduktionsreaktion för att klyva S-adenosylmetionin. Dessa två enzymer ingår i en större grupp som kallas anaeroba Sulfatas Mognad Enzymes, som kan omvandla cystein till fGly utan användning av syre.
Proteindomän
Inom molekylärbiologi är "formylglycin-genererande enzym" (ibland annoterat som formylglycin-genererande sulfatasenzym) namnet på FGE-proteindomänen, oavsett om proteinet är katalytiskt aktivt eller inte. Både prokaryota och eukaryota homologer av FGE har mycket konserverade aktiva platser - inklusive de katalytiska cysteinrester som krävs för enzymatisk funktion. Aktivering av molekylärt syre tros utföras av konserverade rester nära det FGE-katalytiska stället i aeroba organismer. De katalytiska cysteinresterna är involverade i ett tiol-cysteinutbyte som leder till den slutliga produktionen av fGly.
Sjukdomstillstånd
Hos människor resulterar mutationer i SUMF1 i defekter i FGE, vilket i sin tur orsakar försämring av sulfataser. Resultatet är en sjukdom som kallas multipel sulfatasbrist (MSD), där ansamling av glykosaminoglykaner eller sulfolipider kan orsaka tidig spädbarnsdöd. Denna sjukdom kan ytterligare differentieras i neonatal, sen infantil och juvenil, där neonatal är den allvarligaste. Vanliga symtom inkluderar iktyos, hypotoni, skelettavvikelser och total kognitiv försämring. Under 2017 fann Weidner et al. ett samband med SUMF1-uttryck och utveckling av kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL). I januari 2020 fanns det fler än 100 rapporterade fall av MSD över hela världen. Känd substrat för SUMF1 är: N-acetylgalaktosamin-6-sulfatsulfatas ( GALNS ), arylsulfatas A (ARSA), steroidsulfatas (STS) och arylsulfatas E (ARSE); alla molekyler som innehåller cystein. FGE omvandlar denna cysteingrupp till C-𝛼-formylglycin. SUMF1 förekommer i det endoplasmatiska retikulumet eller dess lumen.