MCCC2

Pretraga za
Strukture	Swiss-model
Domene	InterPro

Metilkrotonoil-koenzim A karboksilaza 1 (afa)
Metilkrotonoil-koenzim A karboksilaza 1 (afa)
Identifikatori
Simbol	MCCC1
NCBI gen	56922
HGNC	6936
OMIM	609010
RefSeq	NM_020166
UniProt	Q96RQ3
Ostali podaci
EC broj	6.4.1.4
Lokus	Hrom. 3 q27.1
Strukture
Pretraga za
Strukture	Swiss-model
Domene	InterPro

MCCC2
Identifikatori
Aliasi
Vanjski ID-jevi	GeneCards: [1]
Ortolozi
	n/a
	n/a
	n/a
	n/a
	n; a
	n/a
	n/a
	n/a
	n/a
	n/a
	Wikipodaci
Pogledaj/uredi – čovjek

Metilkrotonil CoA karboksilaza (MCC) (3-metilkrotonil CoA karboksilaza, metilkrotonoil-CoA karboksilaza) je biotin-potrebni enzim koji se nalazi u mitohondrijama. MCC koristi bikarbonat kao izvor karboksil grupe za kataliziranje karboksilacije ugljika u blizini karbonil grupe, koja izvodi četvrti korak u preradi leucina, esencijalne aminokiseline.^[1]

Metilkrotonoil-koenzyme A karboksilaza 2 (beta)

Interakcije proteina MCCC2

Identifikatori

Simbol

MCCC2

Ostali podaci

Hrom. 5 q12-q13

Pretraga za
Strukture	Swiss-model
Domene	InterPro

Struktura

Gen

Ljudski MCC je biotin-ovisni mitohondrijski enzim koji tvore dvije podjedinice MCCCα i MCCCβ, kodirani sa lokusa "'MCCC1'", odnosno MCCC2.^[2] Gen MCCC1 ima 21 egzon i nalazi se na hromosomu 3 na poziciju q27.^[3] Gen MCCC2 ima 19 egzona i nalazhi se na hromosomu 5, pozicija q12-q13.^[4]

Protein

Enzim sadrži podjedinice α i β. Ljudski MCCCα sastoji se od 725 aminokiselina koje sadrže kovalentno vezan biotin bitan za ATP-ovisnu karboksilaciju; MCCCβ ima 563 aminokiseline koje imaju aktivnost karboksiltransferaze koja je vjerovatno bitna za vezivanje za 3-metilkrotonil CoA.^[5] Smatra se da je holoenzim MCC heterododekamer (6α6β) sa bliskom strukturnom analogijom sa propionil-CoA karboksilazom (PCC), još jednom mitohondrijskom karboksilazom zavisnom od biotina.^[6]

Funkcija

Tokom razgradnje aminokiselina s razgranatim lancem, MCC izvodi jedan korak u razgradnji leucina, kako bi na kraju dobio acetil CoA i acetoacetat.^[7] MCC katalizira karboksilaciju 3-metilkrotonil CoA u 3-metilglutakonil CoA, kritičan korak za katabolizam leucina i izovalerinske kiseline u mnogim vrstama, uključujući sisare, biljke i bakterije.^[8] 3-Metilglutakonil CoA se zatim hidratizira kako bi se dobio 3-hidroksi-3-metilglutaril CoA. 3-Hidroksi-3-metilglutaril CoA se cijepa na dvije molekule, acetoacetat i acetil CoA.

Tačkaste mutacije i delecija u genima koji kodiraju MCC mogu dovesti do nwdostatka MCC-a, urođene greške metabolizma koja se obično javlja povraćanjem, metaboličkom acidozom, vrlo niskom koncentracijom glukoze i vrlo niske koncentracije karnitina u plazmi.^[9]

Metabolički put ljudskog HMB i izovaleril-CoA u odnosu na l-leucin. Od dva glavna puta, l-leucin se uglavnom metabolizira u izovaleril-CoA, dok se samo oko 5% metabolizira u HMB

Mehanizam

Bikarbonat se aktivira dodatkom ATP, povećavajući svoju reaktivnost. Nakon što se bikarbonat aktivira, dio biotina MCC-a vrši nukleofilni napad na njega, kako bi nastao enzim-vezani karboksibiotin. Karboksibiotinski dio MCC-a tada može proći nukleofilni napad, prenoseći karboksilnu grupu na supstrat, 3-metilkrotonil CoA, kako bi se formirao 3-metilglutakonil CoA.^[7]

Regulacija

MCC ne reguliraju male molekule, prehrambeni ili hormonski faktori.^[9]

Klinički značaj

Kod ljudi, nedostatak MCC-a je rijedak autosomno recesivni genetički poremećaj, čija klinička slika varira od benigne do duboke metaboličke acidoze i smrti u djetinjstvu. Pokazalo se da neispravne mutacije bilo α ili β podjedinice uzrokuju sindrom nedostatka MCC.^[5] Tipski dijagnostički test je povišena ekskrecija urinom 3-hidroksiisovalerinske kiseline i 3-metilkrotonilglicina. Pacijenti s nedostatkom MCC-a obično imaju normalan rast i razvoj prije prve akutne epizode, kao što su konvulzije ili koma, koja se obično javlja u dobi od 6 mjeseci do 3 godine.^[10]

Interakcije

Pokazano je da MCC ima interakcije sa TRI6 u Fusarium graminearum.^[11]

Reference

^ Bruice PY (2001). Organic chemistry: study guide and solutions manual (2nd izd.). Upper Saddle River, N.J.: Prentice Hall. str. 1010–11. ISBN 978-0-13-017859-6.
^ Morscher RJ, Grünert SC, Bürer C, Burda P, Suormala T, Fowler B, Baumgartner MR (Apr 2012). "A single mutation in MCCC1 or MCCC2 as a potential cause of positive screening for 3-methylcrotonyl-CoA carboxylase deficiency". Molecular Genetics and Metabolism. 105 (4): 602–6. doi:10.1016/j.ymgme.2011.12.018. PMID 22264772.
^ "Entrez Gene:MCCC1 methylcrotonoyl-CoA carboxylase 1".
^ "Entrez Gene:MCCC2 methylcrotonoyl-CoA carboxylase 2".
^ ^a ^b Holzinger A, Röschinger W, Lagler F, Mayerhofer PU, Lichtner P, Kattenfeld T, Thuy LP, Nyhan WL, Koch HG, Muntau AC, Roscher AA (Jun 2001). "Cloning of the human MCCA and MCCB genes and mutations therein reveal the molecular cause of 3-methylcrotonyl-CoA: carboxylase deficiency". Human Molecular Genetics. 10 (12): 1299–306. doi:10.1093/hmg/10.12.1299. PMID 11406611.
^ Huang CS, Sadre-Bazzaz K, Shen Y, Deng B, Zhou ZH, Tong L (Aug 2010). "Crystal structure of the alpha(6)beta(6) holoenzyme of propionyl-coenzyme A carboxylase". Nature. 466 (7309): 1001–5. doi:10.1038/nature09302. PMC 2925307. PMID 20725044.
^ ^a ^b Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L (2002). "Chapter 16.3.2: The Conversion of Pyruvate into Phosphoenolpyruvate Begins with the Formation of Oxaloacetate". Biochemistry (5th izd.). New York, NY: W. H. Freeman. str. 652–3. ISBN 0-7167-3051-0.
^ Chu CH, Cheng D (Jun 2007). "Expression, purification, characterization of human 3-methylcrotonyl-CoA carboxylase (MCCC)". Protein Expression and Purification. 53 (2): 421–7. doi:10.1016/j.pep.2007.01.012. PMID 17360195.
^ ^a ^b Stipanuk MH (2000). Biochemical and physiological aspects of human nutrition. Philadelphia, Pa.: Saunders. str. 535–6. ISBN 978-0-7216-4452-3.
^ Baykal T, Gokcay GH, Ince Z, Dantas MF, Fowler B, Baumgartner MR, Demir F, Can G, Demirkol M (2005). "Consanguineous 3-methylcrotonyl-CoA carboxylase deficiency: early-onset necrotizing encephalopathy with lethal outcome". Journal of Inherited Metabolic Disease. 28 (2): 229–33. doi:10.1007/s10545-005-4559-8. PMID 15877210. S2CID 23446678.
^ Subramaniam R, Narayanan S, Walkowiak S, Wang L, Joshi M, Rocheleau H, Ouellet T, Harris LJ (Nov 2015). "Leucine metabolism regulates TRI6 expression and affects deoxynivalenol production and virulence in Fusarium graminearum". Molecular Microbiology. 98 (4): 760–9. doi:10.1111/mmi.13155. PMID 26248604. S2CID 29839939.

Vanjski linkovi

Methylcrotonoyl-CoA carboxylase na US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)

Šablon:Ligaze ugljik-ugljik

Portal Biologija

[1] Bruice PY (2001). Organic chemistry: study guide and solutions manual (2nd izd.). Upper Saddle River, N.J.: Prentice Hall. str. 1010–11. ISBN 978-0-13-017859-6.

[pmid2264772-2] Morscher RJ, Grünert SC, Bürer C, Burda P, Suormala T, Fowler B, Baumgartner MR (Apr 2012). "A single mutation in MCCC1 or MCCC2 as a potential cause of positive screening for 3-methylcrotonyl-CoA carboxylase deficiency". Molecular Genetics and Metabolism. 105 (4): 602–6. doi:10.1016/j.ymgme.2011.12.018. PMID 22264772.

[entrez1-3] "Entrez Gene:MCCC1 methylcrotonoyl-CoA carboxylase 1".

[entrez2-4] "Entrez Gene:MCCC2 methylcrotonoyl-CoA carboxylase 2".

[pmid11406611-5] Holzinger A, Röschinger W, Lagler F, Mayerhofer PU, Lichtner P, Kattenfeld T, Thuy LP, Nyhan WL, Koch HG, Muntau AC, Roscher AA (Jun 2001). "Cloning of the human MCCA and MCCB genes and mutations therein reveal the molecular cause of 3-methylcrotonyl-CoA: carboxylase deficiency". Human Molecular Genetics. 10 (12): 1299–306. doi:10.1093/hmg/10.12.1299. PMID 11406611.

[pmid20725044-6] Huang CS, Sadre-Bazzaz K, Shen Y, Deng B, Zhou ZH, Tong L (Aug 2010). "Crystal structure of the alpha(6)beta(6) holoenzyme of propionyl-coenzyme A carboxylase". Nature. 466 (7309): 1001–5. doi:10.1038/nature09302. PMC 2925307. PMID 20725044.

[Stryer_2002-7] Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L (2002). "Chapter 16.3.2: The Conversion of Pyruvate into Phosphoenolpyruvate Begins with the Formation of Oxaloacetate". Biochemistry (5th izd.). New York, NY: W. H. Freeman. str. 652–3. ISBN 0-7167-3051-0.

[pmid17360195-8] Chu CH, Cheng D (Jun 2007). "Expression, purification, characterization of human 3-methylcrotonyl-CoA carboxylase (MCCC)". Protein Expression and Purification. 53 (2): 421–7. doi:10.1016/j.pep.2007.01.012. PMID 17360195.

[Stipanuk_2000-9] Stipanuk MH (2000). Biochemical and physiological aspects of human nutrition. Philadelphia, Pa.: Saunders. str. 535–6. ISBN 978-0-7216-4452-3.

[pmid15877210-10] Baykal T, Gokcay GH, Ince Z, Dantas MF, Fowler B, Baumgartner MR, Demir F, Can G, Demirkol M (2005). "Consanguineous 3-methylcrotonyl-CoA carboxylase deficiency: early-onset necrotizing encephalopathy with lethal outcome". Journal of Inherited Metabolic Disease. 28 (2): 229–33. doi:10.1007/s10545-005-4559-8. PMID 15877210. S2CID 23446678.

[pmid26248604-11] Subramaniam R, Narayanan S, Walkowiak S, Wang L, Joshi M, Rocheleau H, Ouellet T, Harris LJ (Nov 2015). "Leucine metabolism regulates TRI6 expression and affects deoxynivalenol production and virulence in Fusarium graminearum". Molecular Microbiology. 98 (4): 760–9. doi:10.1111/mmi.13155. PMID 26248604. S2CID 29839939.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]