Glukozo-6-fosfo-dehidrogenaza

Glukozo-6-fosfo dehidrogenaza (G6PD ili G6PDH) (EC 1.1.1.49) je citosololitski enzim koji katalizira hemijsku reakciju:

D-glukozo 6-fosfat + NADP⁺ $\rightleftharpoons$ 6-fosfo-D-glukono-1,5-lakton + NADPH + H⁺.

Ovaj enzim je u metaboličkom putu pentoza fosfata (vidi sliku), koji smanjuje zalihe energije u ćelijama (kao što su eritrociti), održavajući razinu koenzima nikotinamid adenin dinukleotid fosfata (NADPH). NADPH održava razinu glutationa u ovim ćelijama koji pomaže u zaštiti crvenih krvnih zrnaca protiv oksidacijskih oštećenja. Od većeg kvantitativnog značaja je proizvodnja NADPH za tkiva organa koji su aktivno uključeni u biosintezu masnih kiselina i/ili izoprenoida, kao što su jetra, mliječne žlijezde, masno tkivo i nadbubrežna žlijezda. G6PD ograničava nikotinamid adenin dinukleotid fosfat (NADP) na NADPH dok oksidira glukozo-6-fosfat.^[1]^[2]^[3]^[4]

Djelovanje

Ovaj enzim je značajan kod ljudi kada postoji genetički nedostatak G6PD koji predodređuje na ne-imunu hemolitsku anemiju, koja je posljedica mutacije na lokusu za proizvodnju G6PD.^[5]^[6]^[7] ^[8]^[9]^[10]^[11]^[12]

Specijska rasprostranjenost

G6PD je široko rasprostranjena kod mnogih vrsta, od bakterija do čovjeka. Kod viših biljaka pronađeno je nekoliko izoformi G6PDH, koje se nalaze u citosolu, plastidnoj stromi i peroksisomima.^[13] U ljudskim populacijama , G6PD je uobičajena u izvjesnim ostrvskim grupama, kao što je Parsis.^[14]

Regulacija

Glukoza-6-fosfat dehidrogenaza je stimulisana njenim supstratom – glukoza 6 fosfatom. Obični odnos NADPH/NADP⁺ u citosolu tkiva koja su objedinjena u biosintezu je oko 100 : 1. Porast iskorištavanja NADPH za biosintezu masnih kiselina može dramatično povećati razinu NADP⁺, a to pospješuje G6PD da proizvodi više NADPH.

G6PD pretvara glucoza-6-fosfat u 6-fosfoglukono-δ-lakton i enzimski ograničavajući korak pentoznog fosfatnog puta.

G6PD je jedan od brojnih glikolitskih enzima koji se aktivira pomoću transkripcijskog faktora H+hipoksija-inducibilnog faktora 1 (HIF1). G6PD je negativno regulisan acetilacijom na lizinu 403 (K403), evolucijski konrerviranom ostatku. K403 acetilirana G6PD je nesposobna za stvaranje aktivnih dimera i ispoljava potpuni gubitak aktivnosti. Ćelije čula vanćelijskog oksidacijskog podražaja na redukciju G6PD acetilacije u SIRT2 – zavisnom obliku. U SIRT2-posredovanoj deacetilaciji i aktiviranju G6PD stimuliše pentoza fosfat za opskrbu citosolne NADPH da se suprotstavi oksidativnom oštećenju i štiti eritrocite miša.^[15]

Klinički značaj

G6PD ima izvanrednu genetsku raznolikost. Mnoge varijante G6PD, uglavnom proizvedenih iz misens mutacija, opisane su sa širokim rasponom razina aktivnosti enzima i pratećih kliničkih simptoma. Dvije varijante transkripta kodiraju različite izoforme ovog gena.^[16]

Glukoza-6-fosfat dehidrogenaza je vrlo uobičajena u svijetu, a izaziva akutnu hemolitsku anemiju u prisustvu jednostavne infekcije, ishranom bobom ili reakcijom sa određenim lijekovima, antibioticima, antipireticima i antimalaricima

Ćelijski rast i proliferacija su obilježeni putem G6PD.

Spisak lijekova koji uzrokuju razgradnju G6PD

Slijedeći ovaj popis, on ne sadrži sve lijekove koji izazivaju hemolizu:

Također pogledajte

Reference

^ Aster J., Kumar V., Robbins S. L., Abbas A. K., Fausto N., Cotran R. S. (2010): Robbins and Cotran pathologic basis of disease. Saunders/Elsevier, Kindle Locations 33340–33341, ISBN 1-4160-3121-9.
^ Hadžiselimović R. (1986): Uvod u teoriju antropogeneze. Svjetlost, Sarajevo, ISBN 9958-9344-2-6.
^ Hadžiselimović R. (2005): Bioantropologija – Biodiverzitet recentnog čovjeka. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 9958-9344-2-6.
^ Hadžiselimović R., Pojskić N. (2005): Uvod u humanu imunogenetiku. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 9958-9344-3-4.
^ Bugg T. (1997): An introduction to enzyme and coenzyme chemistry. Blackwell Science, Oxford, ISBN 0-86542-793-3.
^ Lindhorst T. (2007): Essentials of carbohydrate chemistry and biochemistry. Wiley-VCH, 3527315284}}
^ Robyt F. (1997): Essentials of carbohydrate chemistry. Springer, ISBN 0387949518.
^ Kornberg A. (1989): For the love of enzymes – The Odyssay of a biochemist. Harvard University Press, Cambridge (Mass.), London,ISBN 0-674-30775-5, ISBN 0-674-30776-3.
^ Laidler K. J. (1978): Physical chemistry with biological applications. Benjamin/Cummings, Menlo Park, ISBN 0-8053-5680-0.
^ Lindhorst T. K. (2007): Essentials of carbohydrate chemistry and biochemistry. Wiley-VCH, ISBN 3527315284.
^ Hunter G. K. (2000): Vital Forces. The discovery of the molecular basis of life. Academic Press, London 2000, ISBN 0-12-361811-8.
^ Nelson D. L., Cox M. M. (2013): Lehninger principles of biochemistry. W. H. Freeman and Co., ISBN 978-1-4641-0962-1.
^ Corpas F. J., Barroso J. B., Sandalio L. M., Distefano S., Palma J. M., Lupiáñez J. A., Del Río L. A. (1998): A dehydrogenase-mediated recycling system of NADPH in plant peroxisomes. The Biochemical Journal, 330 ( Pt 2): 777–784.
^ http://www.pzash.org/g6pd-enzyme-deficiency Arhivirano 12. 3. 2016. na Wayback Machine , G6PD Enzyme Deficiency.
^ Wang Y. P. Et al. (2014): Regulation of G6PD acetylation by SIRT2 and KAT9 modulates NADPH homeostasis and cell survival during oxidative stress. The EMBO Journal, 33 (12): 1304–1320.
^ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=gene&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=2539.

Vanjski linkovi

http://www.g6pddeficiency.org/index.php Arhivirano 29. 1. 2013. na Wayback Machine - G6PD Deficiency Website
https://web.archive.org/web/20160303182655/http://www.atsdr.cdc.gov/csem/nitrate/no3treatment_management.html#g6pd ATSDR - G6PD Deficiency

[1] Aster J., Kumar V., Robbins S. L., Abbas A. K., Fausto N., Cotran R. S. (2010): Robbins and Cotran pathologic basis of disease. Saunders/Elsevier, Kindle Locations 33340–33341, ISBN 1-4160-3121-9.

[2] Hadžiselimović R. (1986): Uvod u teoriju antropogeneze. Svjetlost, Sarajevo, ISBN 9958-9344-2-6.

[3] Hadžiselimović R. (2005): Bioantropologija – Biodiverzitet recentnog čovjeka. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 9958-9344-2-6.

[4] Hadžiselimović R., Pojskić N. (2005): Uvod u humanu imunogenetiku. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 9958-9344-3-4.

[5] Bugg T. (1997): An introduction to enzyme and coenzyme chemistry. Blackwell Science, Oxford, ISBN 0-86542-793-3.

[6] Lindhorst T. (2007): Essentials of carbohydrate chemistry and biochemistry. Wiley-VCH, 3527315284}}

[7] Robyt F. (1997): Essentials of carbohydrate chemistry. Springer, ISBN 0387949518.

[8] Kornberg A. (1989): For the love of enzymes – The Odyssay of a biochemist. Harvard University Press, Cambridge (Mass.), London,ISBN 0-674-30775-5, ISBN 0-674-30776-3.

[9] Laidler K. J. (1978): Physical chemistry with biological applications. Benjamin/Cummings, Menlo Park, ISBN 0-8053-5680-0.

[10] Lindhorst T. K. (2007): Essentials of carbohydrate chemistry and biochemistry. Wiley-VCH, ISBN 3527315284.

[11] Hunter G. K. (2000): Vital Forces. The discovery of the molecular basis of life. Academic Press, London 2000, ISBN 0-12-361811-8.

[12] Nelson D. L., Cox M. M. (2013): Lehninger principles of biochemistry. W. H. Freeman and Co., ISBN 978-1-4641-0962-1.

[13] Corpas F. J., Barroso J. B., Sandalio L. M., Distefano S., Palma J. M., Lupiáñez J. A., Del Río L. A. (1998): A dehydrogenase-mediated recycling system of NADPH in plant peroxisomes. The Biochemical Journal, 330 ( Pt 2): 777–784.

[14] ttp://www.pzash.org/g6pd-enzyme-deficiency Arhivirano 12. 3. 2016. na Wayback Machine , G6PD Enzyme Deficiency.

[15] Wang Y. P. Et al. (2014): Regulation of G6PD acetylation by SIRT2 and KAT9 modulates NADPH homeostasis and cell survival during oxidative stress. The EMBO Journal, 33 (12): 1304–1320.

[16] ttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=gene&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=2539.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]