GTP-ciklohidrolaza 1

GTP-ciklohidrolaza I (GTPCH) (EC3.5.4.16) je član porodice GTP-ciklohidrolaznih enzima. GTPCH je dio biosintetskog metaboličkog puta folata i biopterina. Odgovoran je za hidrolizu gvanozin-trifosfata (GTP) da nastane 7,8-dihidroneopterin trifosfat (7,8-DHNP-3'-TP, 7,8-NH< sub>2-3'-TP).

GCH1
Dostupne strukture PDB Pretraga ortologa: PDBe RCSB Spisak PDB ID kodova 1FB1
Identifikatori
Aliasi	GCH1
Vanjski ID-jevi	OMIM: 600225 MGI: 95675 HomoloGene: 132 GeneCards: GCH1
Lokacija gena (čovjek) Hrom. Hromosom 14 (čovjek) Bend 14q22.2 Početak 54,842,008 bp Kraj 54,902,826 bp
Lokacija gena (miš) Hrom. Hromosom 14 (miš) Bend 14 C1|14 24.6 cM Početak 47,391,352 bp Kraj 47,426,870 bp
Obrazac RNK ekspresije Više referentnih podataka o ekspresiji
Ontologija gena Molekularna funkcija • nucleotide binding • calcium ion binding • protein homodimerization activity • vezivanje iona cinka • GTP binding • vezivanje iona metala • GO:0001948, GO:0016582 vezivanje za proteine • catalytic activity • hydrolase activity • GTP cyclohydrolase I activity • mitogen-activated protein kinase binding • GO:0006184 GTPase activity • GTP-dependent protein binding • translation initiation factor binding Ćelijska komponenta • citoplazma • citosol • Jedarna membrana • nukleoplazma • GO:0016023 citoplazmatska vezikula • jedro • neuron projection terminus • GO:0009327 makromolekulani kompleks Biološki proces • nitric oxide biosynthetic process • response to interferon-gamma • neuromuscular process controlling posture • protein heterooligomerization • negative regulation of blood pressure • dopamine biosynthetic process • regulation of lung blood pressure • Vazodilatacija • pteridine-containing compound biosynthetic process • 7,8-dihydroneopterin 3'-triphosphate biosynthetic process • dihydrobiopterin metabolic process • regulation of blood pressure • response to tumor necrosis factor • tetrahydrofolate biosynthetic process • response to lipopolysaccharide • positive regulation of nitric-oxide synthase activity • response to pain • tetrahydrobiopterin biosynthetic process • metabolizam • protein homooligomerization • regulation of removal of superoxide radicals • positive regulation of heart rate • GO:0034622 protein-containing complex assembly Izvori:Amigo / QuickGO
Ortolozi
Vrste	Čovjek	Miš
Entrez	2643	14528
Ensembl	ENSG00000131979	ENSMUSG00000037580
UniProt	P30793	Q05915
RefSeq (mRNK)	NM_000161 NM_001024024 NM_001024070 NM_001024071	NM_008102
RefSeq (bjelančevina)	NP_000152 NP_001019195 NP_001019241 NP_001019242	NP_032128
Lokacija (UCSC)	Chr 14: 54.84 – 54.9 Mb	Chr 14: 47.39 – 47.43 Mb
PubMed pretraga
Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjek Pogledaj/uredi – miš

Gen

GTPCH je kodiran genom GCH1. Opisano je nekoliko alternativnih prerađenih varijanti transkripta koje kodiraju različite izoforme; međutim, ne daju sve varijante funkcionalni enzim.

Aminokiselinska sekvenca

Dužina polipeptidnog lanca je 250 aminokiselina, a molekulska težina 27.903 Da.

• C: Cistein
• D: Asparaginska kiselina
• E: Glutaminska kiselina
• F: Fenilalanin
• G: Glicin
• H: Histidin
• I: Izoleucin
• K: Lizin
• L: Leucin
• M: Metionin
• N: Asparagin
• P: Prolin
• Q: Glutamin
• R: Arginin
• S: Serin
• T: Treonin
• V: Valin
• W: Triptofan
• Y: Tirozin

10		20		30		40		50
MEKGPVRAPA		EKPRGARCSN		GFPERDPPRP		GPSRPAEKPP		RPEAKSAQPA
DGWKGERPRS		EEDNELNLPN		LAAAYSSILS		SLGENPQRQG		LLKTPWRAAS
AMQFFTKGYQ		ETISDVLNDA		IFDEDHDEMV		IVKDIDMFSM		CEHHLVPFVG
KVHIGYLPNK		QVLGLSKLAR		IVEIYSRRLQ		VQERLTKQIA		VAITEALRPA
GVGVVVEATH		MCMVMRGVQK		MNSKTVTSTM		LGVFREDPKT		REEFLTLIRS

Funkcija

GTPCH
Hemijska reakcija koju izvodi GTPCH. Važni ugljici u odnosu na transformaciju su numerirani za referencu.
Identifikatori
Simbol	?
CAS broj	37289-19-3

Transkribirani protein je prvi enzim i korak ograničavanja brzine u biosintezi tetrahidrobiopterina (THB, BH₄), katalizator konverzije GTP u 7,8-DHNP-3'-TP. THB je esencijalni kofaktor potreban za hidroksilaciju (AAAH) aromatskih aminokiselina i sintazu dušikovog oksida (NOS), enzima u biosintezi monoaminskih neurotransmitera serotonina (5-hidroksitriptamin (5-HT)), melatonina, dopamina, norepinefrina (noradrenalina), i epinefrina (adrenalina), i dušik-oksida (NO).

Utvrđeno je da GTPCH (GCH1) i tetrahidrobiopterin feroptozom štite od ćelijske smrti, Tetrahidrobiopterin (BH₄) djeluje kao moćan, difuzni antioksidans koji se odupire oksidativnom stresu i omogućava opstanak kancerskih ćelija.

Klinički značaj

Otkrivene su najmanje 94 mutacije koje izazivaju bolest u ovom genu. Mutacije u ovom genu povezane su sa zloćudnom fenilketonurijom (PKU) i hiperfenilalaninemijom (HPA), kao i malignom GTP-ciklohidrolazom I. Nedostatak GTP ciklohidrolaze I može se javiti u recesivnom i dominantnom obliku i dovesti do nedostatka određenih neurotransmitera (dopamin, noradrenalin, epinefrin i serotonin). Dominantni oblik, sa mutacijom samo u jednom od dva alela za GTP ciklohidrolazu I, uzrokuje dopamin-reaktivnu distoniju, koju karakterizira početak distonija. Pacijenti sa recesivnim oblikom imaju mutacije u oba alela za GTP-ciklohidrolazu I. Kod njih se javlja kašnjenje u razvoju i neurološka disfunkcija sa trupnom hipotonijom, hipertonijom ekstremiteta, abnormalnim pokretima, tremorima i konvulzijama, a ponekad i autonomna disfunkcija. Odgovor na liječenje je promjenjiv, a dugoročni i funkcionalni ishod je nepoznat. Kako bi se pružila osnova za poboljšanje razumijevanja epidemiologije, korelacije genotip/fenotip i ishoda ovih bolesti i njihovog utjecaja na kvalitet života pacijenata, te za procjenu dijagnostičkih i terapijskih strategija, uspostavljen je registar pacijenata kod nekomercijalne Međunarodne radne grupe za poremećaje povezane s neurotransmiterima (iNTD).

Također pogledajte

• Gvanozin trifosfat (GTP)
• Tetrahidrobiopterin (THB, BH₄)
• Vitamin B₉ (folna kiselina → folat)

Dopunska literatura

• Voet JG, Voet D (2004). Biochemistry. New York: J. Wiley & Sons. ISBN 0-471-39223-5.

Vanjski linkovi

• GTP Cyclohydrolase I na US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
• GeneReviews/NCBI/NIH/UW entry on GTP Cyclohydrolase 1-Deficient Dopa-Responsive Dystonia
• P30793