E-Locus - Ιδρυματικό Καταθετήριο Πανεπιστημίου Κρήτης - Γλουταμική αφυδρογονάση ειδική για το νευρικό σύστημα : επίδραση ρυθμιστικών μεταλλάξεων στη βασική δραστηριότητα και τη δομή του ενζύμου

Αρχική Γλουταμική αφυδρογονάση ειδική για το νευρικό σύστημα : επίδραση ρυθμιστικών μεταλλάξεων στη βασική δραστηριότητα και τη δομή του ενζύμου

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

[Προσθήκη στο καλάθι]

Κωδικός Πόρου

000375001

Τίτλος

Γλουταμική αφυδρογονάση ειδική για το νευρικό σύστημα : επίδραση ρυθμιστικών μεταλλάξεων στη βασική δραστηριότητα και τη δομή του ενζύμου

Άλλος τίτλος

Nervous-system specific glutamate dehydrogenase:

Συγγραφέας

Καναβούρας, Κωνσταντίνος Ε

Σύμβουλος διατριβής

Κυριακή, Θερμού

Μέλος κριτικής επιτροπής

Πλαιτάκης, Ανδρέας
Κοκκινίδης, Μιχαήλ
Καρδάσης, Δημήτριος
Καραγωγέως, Δόμνα
Σπανάκη, Κλεάνθη
Χαραλαμπόπουλος, Ιωάννης

Περίληψη

Η γλουταμική αφυδρογονάση (GDH), ένζυμο σημαντικό για το μεταβολισμό του γλουταμικού και με σύνθετη αλλοστερική ρύθμιση, υπάρχει στον άνθρωπο σε δύο ισομορφές: την πανταχού εκφραζόμενη hGDH1 εκ του γονιδίου GLUD1 και την hGDH2, εκφραζόμενη κυρίως στον εγκέφαλο και τους όρχεις, κωδικοποιούμενη από το γονίδιο GLUD2, που προέκυψε από ρετρομετάθεση πριν ~20 εκ. έτη. Παρά την κατά 97% ομολογία και τις μόλις 15 αμινοξικές διαφορές, τα δύο ισοένζυμα διαφέρουν στις ιδιότητές τους: η hGDH2 έχει αρκετά χαμηλότερη βασική δραστηριότητα απουσία ενεργοποιητών, μεγαλύτερη αντοχή στην αναστολή από GTP και μειωμένη θερμοαντοχή. Στην παρούσα μελέτη διερευνούμε σχέσεις δομής-λειτουργίας των δύο ισοενζύμων μέσω μεταλλαξιογένεσης και λειτουργικής μελέτης μεταλλαγμένων και μη hGDHs. Δείχνουμε ότι η βασική δραστηριότητα της hGDH2 in vitro εξαρτάται από τη συγκέντρωση του ενζύμου, τη θερμοκρασία και τη σύσταση του διαλύματος. Επίσης, αποδεικνύουμε ότι οι αμινοξικές αλλαγές R443S και G456A στην αλλοστερική περιοχή του ενζύμου, που έχουν συσχετισθεί σε προηγούμενη μελέτη με μηδενισμό της βασική δραστηριότητας και αυξημένη αντοχή στην αναστολή από GTP αντίστοιχα, δεν αρκούν για να εξηγήσουν τις ιδιότητες της hGDH2: Το διπλό μετάλλαγμα hGDH1-R443S/G456A έχει βασική δραστηριότητα και θερμοαντοχή πολύ χαμηλότερες της hGDH2, ενώ δεν ενεργοποιείται από λευκίνη. Ένα χιμαιρικό ένζυμο που φέρει και τις 4 αλλαγές στην αλλοστερική περιοχή (hGDH1-M415L/R443S/G456A/R470H), επίσης δεν αναπαράγει τις ιδιότητες της hGDH2. H αμινοξική αλλαγή S174N, όμως, προστιθέμενη στο διπλό μετάλλαγμα R443S/G456A, κάνει το ένζυμο δεκτικό στην ενεργοποίηση από λευκίνη, ενώ αυξάνει τη βασική δραστηριότητα και τη θερμοαντοχή του. Άρα, αμινοξικές διαφορές εκτός της αλλοστερικής περιοχής είναι κομβικές για τις ιδιότητες της hGDH2. Επίσης, δείχνουμε ότι η βασική δραστηριότης, η θερμοαντοχή και η αντίσταση στην αναστολή από οιστρογόνα συνδέονται με αναλογική σχέση μεταξύ τους. Τέλος, ο πολυμορφισμός S445A της hGDH2, που συνδέεται με ταχύτερη έναρξη Νόσου του Πάρκινσον, πιθανότατα δρά μέσω αύξησης της βασικής δραστηριότητας του ενζύμου, ενώ η αναστολή από GTP δεν επηρεάζεται. Μεταλλάξεις στην περιοχή αυτή (Q441R, S445L, S448P, K450E, H454Y) που προκαλούν σύνδρομο υπερινσουλινισμού-υπεραμμωνιαιμίας όταν επισυμβούν στη hGDH1, αυξάνοντας την αντοχή της στο GTP, δεν έχουν παρόμοιο αποτέλεσμα στη ρύθμιση της hGDH2. Μπορούν, όμως, να μεταβάλλουν τη βασική της δραστηριότητα, ανάλογα με την ακριβή τους εντόπιση.

Φυσική περιγραφή

183 σ : πιν. ; 30 εκ.

Γλώσσα

Ελληνικά

Θέμα

Biochemistry

Glud1

Glud2

Glutamate

Glutamate dehydrogenase

Parkinsons disease

Structure-function relationship