CPOX

višeznačna odrednica na Wikimediji

Mitohondrijska koproporfirinogen-III oksidaza (skraćeno kao CPOX) je enzim koji je kod ljudi kodiran gen om "CPOX" sa hromosoma 13.[1][2][3] Genetički defekt u enzimu kod životinja dovodi do smanjene proizvodnje hema. Medicinsko stanje povezano s ovim defektom enzima naziva se nasljedna koproporfirija.[4][5]

CPOX
Identifikatori
Aliasi
Vanjski ID-jeviGeneCards: [1]
Ortolozi
VrsteČovjekMiš
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (mRNK)

n/a

n/a

RefSeq (bjelančevina)

n/a

n/a

Lokacija (UCSC)n/an/a
PubMed pretragan/an/a
Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjek
Koprogen-oksidaza
Koproporfirinogen III-oksidaza iz Leishmania major
Identifikatori
SimbolCoprogen_oxidas

CPOX, šesti enzim biosintetskog puta hema, pretvara koproporfirinogen III u protoporfirinogen IX preko dva uzastopna koraka oksidativne dekarboksilacije.[6] Aktivnost enzima CPOX, koji se nalazi u mitohondrijskoj membrani, mjeri se u limfocitima.[7]

Funkcija

uredi

CPOX je enzim uključen u šesti korak [metabolizam|[metabolizma]] porfirin a koji katalizira oksidativnu dekarboksilaciju koproporfirinogena III u protoporfirinogen IX u putevima biosinteze hema i hlorofila.[2][8] Protein je homodimer koji sadrži dva interno vezana gvožđeva atoma po molekuli prirodnog proteina.[9] Enzim je aktivan u prisustvu molekulnog kisika koji deluje kao akceptor elektrona. Enzim je široko rasprostranjen jer je pronađen u različitim eukariotskim i prokariotskim izvorima.

Struktura

uredi

Ljudski CPOX je mitohondrijski enzim kodiran CPOX genom od 14 kb, koji sadrži sedam egzona smještenih na hromosomu 3, sekvenca q11.2.[3]

Protein

uredi

CPOX se eksprimira kao 40 kDa prekursor i sadrži amino terminalni signal ciljanja mitohondrija.[10] Nakon proteolitske obrade, protein je prisutan kao zreli homodimerni oblik s molekulskom masom od 37 kDa.[11]

Klinički značaj

uredi

Nasljedna koproporfirija (HCP) i harderoporfirija su dva fenotipski odvojena poremećaja koji se tiču parcijalnog nedostatka CPOX-a. U dominira HCP neurovisceralna simptomatologija. Dodatno, može biti povezano sa bolovima u stomaku i/ili fotosenzitivnošću kože. U biohemijskim testovima zabilježena je hiperekskrecija koproporfirina III u urinu i fecesu.[12] HCP je autosomno dominantni nasljedni poremećaj, dok je harderoporfirija rijetka eritropoetska varijanta oblika HCP-a i nasljeđuje se autosomno recesivno. Klinički, karakterizira ga neonatusna hemolitska anemija. Kod pacijenata sa harderoporfirom, onekad je opisano i prisustvo kožnih lezija sa izraženim fekalnim izlučivanjem harderoporfirina.[13]

Do danas je opisano preko 50 CPOX mutacija koje uzrokuju HCP.[14] Većina ovih mutacija rezultira supstitucijom aminokiselinskih ostataka unutar strukturnog okvira CPOX-a.[15] U pogledu molekulske osnove HCP-a i harderoporfirije, mutacije CPOX-a kod pacijenata sa harderoporfirijom su demonstrirane u području egzona 6, gdje su također identificirane mutacije kod pacijenata sa HCP-om.[16] Kako bi samo pacijenti sa mutacijom u ovoj regiji (K404E) mogli razviti harderoporfiriju, ova mutacija je dovela do smanjenja drugog koraka reakcije dekarboksilacije tokom konverzije koproporfirinogena u protoporfirinogenu IX, što implicira da se aktivno mjesto enzima uključenog u drugi korak dekarboksilacije nalazi u egzonu 6.[14]

 
Biosinteza hema: neke reakcije javljaju se u citoplazmi, a neke u mitohondrijama (žuto)

Interakcije

uredi

Pokazalo se da CPOX ima interakcije sa atipskim keto-izokoproporfirinom (KICP) kod ljudi sa izloženošću živi (Hg).[17]

Reference

uredi
  1. ^ Lamoril J, Martasek P, Deybach JC, Da Silva V, Grandchamp B, Nordmann Y (February 1995). "A molecular defect in coproporphyrinogen oxidase gene causing harderoporphyria, a variant form of hereditary coproporphyria". Human Molecular Genetics. 4 (2): 275–8. doi:10.1093/hmg/4.2.275. PMID 7757079.
  2. ^ a b Kohno H, Furukawa T, Yoshinaga T, Tokunaga R, Taketani S (October 1993). "Coproporphyrinogen oxidase. Purification, molecular cloning, and induction of mRNA during erythroid differentiation". The Journal of Biological Chemistry. 268 (28): 21359–63. doi:10.1016/S0021-9258(19)36931-5. PMID 8407975.
  3. ^ a b "Entrez Gene: CPOX coproporphyrinogen oxidase".
  4. ^ "Hereditary coproporphyria". Genetic and Rare Diseases Information Center. National Institutes of Health. Arhivirano s originala, 7. 8. 2012. Pristupljeno 8 August 2011.
  5. ^ "CPOX". Genetics Home Reference. Pristupljeno 8 August 2011.
  6. ^ Sano S, Granick S (April 1961). "Mitochondrial coproporphyrinogen oxidase and protoporphyrin formation". The Journal of Biological Chemistry. 236 (4): 1173–80. doi:10.1016/S0021-9258(18)64262-0. PMID 13746277.
  7. ^ Guo R, Lim CK, Peters TJ (October 1988). "Accurate and specific HPLC assay of coproporphyrinogen III oxidase activity in human peripheral leucocytes". Clinica Chimica Acta; International Journal of Clinical Chemistry. 177 (3): 245–52. doi:10.1016/0009-8981(88)90069-1. PMID 3233772.
  8. ^ Madsen O, Sandal L, Sandal NN, Marcker KA (October 1993). "A soybean coproporphyrinogen oxidase gene is highly expressed in root nodules". Plant Molecular Biology. 23 (1): 35–43. doi:10.1007/BF00021417. PMID 8219054. S2CID 23011457.
  9. ^ Camadro JM, Chambon H, Jolles J, Labbe P (May 1986). "Purification and properties of coproporphyrinogen oxidase from the yeast Saccharomyces cerevisiae". European Journal of Biochemistry. 156 (3): 579–87. doi:10.1111/j.1432-1033.1986.tb09617.x. PMID 3516695.
  10. ^ Martasek P, Camadro JM, Delfau-Larue MH, Dumas JB, Montagne JJ, de Verneuil H, Labbe P, Grandchamp B (April 1994). "Molecular cloning, sequencing, and functional expression of a cDNA encoding human coproporphyrinogen oxidase". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 91 (8): 3024–8. Bibcode:1994PNAS...91.3024M. doi:10.1073/pnas.91.8.3024. PMC 43507. PMID 8159699.
  11. ^ Martasek P, Nordmann Y, Grandchamp B (March 1994). "Homozygous hereditary coproporphyria caused by an arginine to tryptophane substitution in coproporphyrinogen oxidase and common intragenic polymorphisms". Human Molecular Genetics. 3 (3): 477–80. doi:10.1093/hmg/3.3.477. PMID 8012360.
  12. ^ Taketani S, Kohno H, Furukawa T, Yoshinaga T, Tokunaga R (Jan 1994). "Molecular cloning, sequencing and expression of cDNA encoding human coproporphyrinogen oxidase". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics. 1183 (3): 547–9. doi:10.1016/0005-2728(94)90083-3. PMID 8286403.
  13. ^ Kim DH, Hino R, Adachi Y, Kobori A, Taketani S (December 2013). "The enzyme engineering of mutant homodimer and heterodimer of coproporphyinogen oxidase contributes to new insight into hereditary coproporphyria and harderoporphyria". Journal of Biochemistry. 154 (6): 551–9. doi:10.1093/jb/mvt086. PMID 24078084.
  14. ^ a b Hasanoglu A, Balwani M, Kasapkara CS, Ezgü FS, Okur I, Tümer L, Cakmak A, Nazarenko I, Yu C, Clavero S, Bishop DF, Desnick RJ (February 2011). "Harderoporphyria due to homozygosity for coproporphyrinogen oxidase missense mutation H327R". Journal of Inherited Metabolic Disease. 34 (1): 225–31. doi:10.1007/s10545-010-9237-9. PMC 3091031. PMID 21103937.
  15. ^ Lee DS, Flachsová E, Bodnárová M, Demeler B, Martásek P, Raman CS (October 2005). "Structural basis of hereditary coproporphyria". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 102 (40): 14232–7. Bibcode:2005PNAS..10214232L. doi:10.1073/pnas.0506557102. PMC 1224704. PMID 16176984.
  16. ^ Schmitt C, Gouya L, Malonova E, Lamoril J, Camadro JM, Flamme M, Rose C, Lyoumi S, Da Silva V, Boileau C, Grandchamp B, Beaumont C, Deybach JC, Puy H (October 2005). "Mutations in human CPO gene predict clinical expression of either hepatic hereditary coproporphyria or erythropoietic harderoporphyria". Human Molecular Genetics. 14 (20): 3089–98. doi:10.1093/hmg/ddi342. PMID 16159891.
  17. ^ Heyer NJ, Bittner AC, Echeverria D, Woods JS (February 2006). "A cascade analysis of the interaction of mercury and coproporphyrinogen oxidase (CPOX) polymorphism on the heme biosynthetic pathway and porphyrin production". Toxicology Letters. 161 (2): 159–66. doi:10.1016/j.toxlet.2005.09.005. PMID 16214298.

Dopunska literatura

uredi

Vanjski linkovi

uredi
Ovaj članak uključuje tekst iz javnog domena Pfam i InterPro: IPR001260