Galaktoza-1-fosfat uridililtransferazaGALT ili G1PUT – je enzim (EC 2.7.7.12) odgovoran za pretvaranje unesene galaktoze u glukozu.[5]

GALT
Dostupne strukture
PDBPretraga ortologa: PDBe RCSB
Spisak PDB ID kodova

5IN3

Identifikatori
AliasiGALT
Vanjski ID-jeviOMIM: 606999 MGI: 95638 HomoloGene: 126 GeneCards: GALT
Lokacija gena (čovjek)
Hromosom 9 (čovjek)
Hrom.Hromosom 9 (čovjek)[1]
Hromosom 9 (čovjek)
Genomska lokacija za GALT
Genomska lokacija za GALT
Bend9p13.3Početak34,638,133 bp[1]
Kraj34,651,035 bp[1]
Lokacija gena (miš)
Hromosom 4 (miš)
Hrom.Hromosom 4 (miš)[2]
Hromosom 4 (miš)
Genomska lokacija za GALT
Genomska lokacija za GALT
Bend4 A5|4 22.07 cMPočetak41,755,228 bp[2]
Kraj41,758,695 bp[2]
Ontologija gena
Molekularna funkcija transferase activity
nucleotidyltransferase activity
GO:0001948, GO:0016582 protein binding
metal ion binding
UDP-glucose:hexose-1-phosphate uridylyltransferase activity
zinc ion binding
Ćelijska komponenta citosol
Golđijev aparat
citoplazma
Biološki proces UDP-glucose catabolic process
galactose catabolic process
galactose catabolic process via UDP-galactose
UDP-glucose metabolic process
galactose metabolic process
carbohydrate metabolic process
Izvori:Amigo / QuickGO
Ortolozi
VrsteČovjekMiš
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (mRNK)

NM_001258332
NM_000155
NM_147131
NM_147132

NM_016658
NM_001302511

RefSeq (bjelančevina)

NP_000146
NP_001245261

NP_001289440
NP_057867
NP_001356064
NP_001356069
NP_001356070

NP_001356071
NP_001356072
NP_001356073
NP_001356076
NP_001382559

Lokacija (UCSC)Chr 9: 34.64 – 34.65 MbChr 4: 41.76 – 41.76 Mb
PubMed pretraga[3][4]
Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjekPogledaj/uredi – miš
N-terminalni domen galaktoza-1-fosfat uridil-transferaze
Identifikatori
SimbolGalP_UDP_transf
C-terminalni domen galaktoza-1-fosfat uridil-transferaze
Struktura nukleotidiltransferaze kompleksirane sa UDP-galaktozom
Identifikatori
SimbolGalP_UDP_tr_C

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.[5]

Aminokiselinska sekvenca uredi

Dužina polipeptidnog lanca je 379 aminokiselina, а molekulska težina 43.363 Da.[6]

1020304050
MSRSGTDPQQRQQASEADAAAATFRANDHQHIRYNPLQDEWVLVSAHRMK
RPWQGQVEPQLLKTVPRHDPLNPLCPGAIRANGEVNPQYDSTFLFDNDFP
ALQPDAPSPGPSDHPLFQAKSARGVCKVMCFHPWSDVTLPLMSVPEIRAV
VDAWASVTEELGAQYPWVQIFENKGAMMGCSNPHPHCQVWASSFLPDIAQ
REERSQQAYKSQHGEPLLMEYSRQELLRKERLVLTSEHWLVLVPFWATWP
YQTLLLPRRHVRRLPELTPAERDDLASIMKKLLTKYDNLFETSFPYSMGW
HGAPTGSEAGANWNHWQLHAHYYPPLLRSATVRKFMVGYEMLAQAQRDLT
PEQAAERLRALPEVHYHLGQKDRETATIA

Strukturne studije uredi

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.[7]

Mehanizam uredi

GALT katalizira drugu reakciju Leloirovog puta metabolizma galaktoze, kinetikom modela ping pong bi-bi, mehanizmom dvostruki pomak.[8] 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.[9] U slučaju GALT-a, ostatak His166 djeluje kao moćan nukleofil kako bi olakšao prijenos nukleotida između UDP-heksoza i heksoza-1-fosfata.[10]

  1. UDP-glukoza + E-His glukoza-1-fosfat + E-His-UMP
  2. Galaktoza-1-fosfat + E-His-UMP UDP-galaktoza + E-His[10]
 
Dvostepeno djelovanje galaktoza-1-fosfat uridililtransferaze. Slika prema:[11]

Klinički značaj uredi

Nedostatak GALT uzrokuje klasičnu galaktozemiju. Galaktozemija je autosomno recesivni nasljedni poremećaj koji se može otkriti kod novorođenčadi i u djetinjstvu.[12] 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.[13] Simptomi uključuju otkazivanje jajnika, razvojni poremećaj koordinacije (poteškoće u korektnom i konzistentnom govoru),[14] i nervne nedostatke.[13] Jedna mutacija u bilo kojem od nekoliko parova baza može dovesti do nedostatka aktivnosti GALT-a.[15] 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.[13] Ove dvije mutacije također dodaju nova rezna mjesta restrikcijskih enzima, koja omogućuju detekciju i opsežni skrining populacije pomoću PCR-a (lančana reakcija polimeraze).[13] 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.[12][16] 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.[17]

Baza podataka bolesti uredi

Galactosemia (GALT) Mutation Database

Reference uredi

  1. ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000213930 - Ensembl, maj 2017
  2. ^ a b c GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000036073 - Ensembl, maj 2017
  3. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. ^ a b "Entrez Gene: GALT galactose-1-phosphate uridylyltransferase".
  6. ^ "UniProt, P07902". Pristupljeno 8. 9. 2021.
  7. ^ Seyrantepe V, Ozguc M, Coskun T, Ozalp I, Reichardt JK (1999). "Identification of mutations in the galactose-1-phosphate uridyltransferase (GALT) gene in 16 Turkish patients with galactosemia, including a novel mutation of F294Y. Mutation in brief no. 235. Online". Human Mutation. 13 (4): 339. doi:10.1002/(SICI)1098-1004(1999)13:4<339::AID-HUMU18>3.0.CO;2-S. PMID 10220154.
  8. ^ Wong LJ, Frey PA (septembar 1974). "Galactose-1-phosphate uridylyltransferase: rate studies confirming a uridylyl-enzyme intermediate on the catalytic pathway". Biochemistry. 13 (19): 3889–94. doi:10.1021/bi00716a011. PMID 4606575.
  9. ^ "Archived copy". Arhivirano s originala, 3. 3. 2016. Pristupljeno 19. 5. 2010.CS1 održavanje: arhivirana kopija u naslovu (link)
  10. ^ a b Wedekind JE, Frey PA, Rayment I (septembar 1995). "Three-dimensional structure of galactose-1-phosphate uridylyltransferase from Escherichia coli at 1.8 A resolution". Biochemistry. 34 (35): 11049–61. doi:10.1021/bi00035a010. PMID 7669762.
  11. ^ "Archived copy". Arhivirano s originala, 4. 12. 2008. Pristupljeno 19. 5. 2010.CS1 održavanje: arhivirana kopija u naslovu (link)
  12. ^ a b Fridovich-Keil JL (decembar 2006). "Galactosemia: the good, the bad, and the unknown". Journal of Cellular Physiology. 209 (3): 701–5. doi:10.1002/jcp.20820. PMID 17001680. S2CID 32233614.
  13. ^ a b c d Elsas LJ, Langley S, Paulk EM, Hjelm LN, Dembure PP (1995). "A molecular approach to galactosemia". European Journal of Pediatrics. 154 (7 Suppl 2): S21-7. doi:10.1007/BF02143798. PMID 7671959. S2CID 11937698.
  14. ^ "Archived copy". Arhivirano s originala, 28. 2. 2006. Pristupljeno 19. 5. 2010.CS1 održavanje: arhivirana kopija u naslovu (link)
  15. ^ Dobrowolski SF, Banas RA, Suzow JG, Berkley M, Naylor EW (februar 2003). "Analysis of common mutations in the galactose-1-phosphate uridyl transferase gene: new assays to increase the sensitivity and specificity of newborn screening for galactosemia". The Journal of Molecular Diagnostics. 5 (1): 42–7. doi:10.1016/S1525-1578(10)60450-3. PMC 1907369. PMID 12552079.
  16. ^ Lai K, Elsas LJ, Wierenga KJ (novembar 2009). "Galactose toxicity in animals". IUBMB Life. 61 (11): 1063–74. doi:10.1002/iub.262. PMC 2788023. PMID 19859980.
  17. ^ "Arhivirana kopija". Arhivirano s originala, 29. 5. 2013. Pristupljeno 8. 9. 2021.CS1 održavanje: arhivirana kopija u naslovu (link)

Dopunska literatura uredi

Vanjski linkovi uredi

Šablon:Metabolizam fruktoze i galaktoze