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SRは、<small>L</small>-[[ | SRは、<small>L</small>-[[wj:セリン|セリン]]からの[[wj:ラセミ化反応|ラセミ化反応]]および<small>D,L</small>-セリンの[[wj:脱水反応|デヒドラターゼ反応]]（α,β-脱離）を[[wj:触媒|触媒]]する[[wj:ピリドキサール|ピリドキサール5-リン酸]] (PLP)依存性の[[wj:酵素|酵素]]である。[[wj:哺乳類|哺乳類]]の[[前脳]]部位では、SRは[[D-セリン|<small>D</small>-セリン]]の合成だけでなく<small>D</small>-セリンの分解反応も触媒し、細胞内<small>D</small>-セリンの含量を制御している可能性がある。<small>D</small>-セリンは、[[グルタミン酸受容体]]の一つである[[NMDA型グルタミン酸受容体|''N''-メチル‐<small>D</small>-アスパラギン酸受容体]]（NMDAR）の[[グリシン]]サイトに作用する内在性コ・アゴニストとして脳の高次機能発現や[[神経変性疾患]]などに重要な役割を果たしていると考えられている。 | ||
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== 活性とその制御 == | == 活性とその制御 == | ||
<small>L</small>-セリンからのラセミ化反応および<small>D</small>,<small>L</small>-セリンのデヒドラターゼ反応（α,β-脱離）を触媒する<ref><pubmed>9892700</pubmed></ref><ref name=ref2><pubmed>15536068</pubmed></ref>。ラセミ化反応では<small>D</small>-セリン、デヒドラターゼ反応により[[ | <small>L</small>-セリンからのラセミ化反応および<small>D</small>,<small>L</small>-セリンのデヒドラターゼ反応（α,β-脱離）を触媒する<ref><pubmed>9892700</pubmed></ref><ref name=ref2><pubmed>15536068</pubmed></ref>。ラセミ化反応では<small>D</small>-セリン、デヒドラターゼ反応により[[ピルビン酸]]と[[wj:アンモニア|アンモニア]]が産生される。 | ||
[[ファイル:Serine racemase.jpg|thumb|left|300px|'''図 セリンラセミ化酵素の反応''']] | [[ファイル:Serine racemase.jpg|thumb|left|300px|'''図 セリンラセミ化酵素の反応''']] | ||
種々の生物に広く存在しており、これまでに[[ | 種々の生物に広く存在しており、これまでに[[カイコ]]、[[ラット]]、[[wマウス]]、[[ヒト]]、[[シロイヌナズナ]]などから精製、クローニングされている。動物型SRは、[[補因子]]としてPLPを必要とし、Mg<sup>2+</sup>、Ca<sup>2+</sup>などの2価カチオンや[[wj:ATP|ATP]]により活性が上昇する<ref><pubmed>12393813</pubmed></ref><ref><pubmed>12515328</pubmed></ref>。 SRは[[wj:翻訳後修飾|翻訳後修飾]]を受けており、[[リン酸化]]により酵素が活性化され、[[Sニトロシル化]]により酵素活性が抑制される<ref><pubmed>20493854</pubmed></ref><ref><pubmed>17293453</pubmed></ref>。 | ||
また、様々なタンパク質との結合により活性制御を受ける。[[Glutamate receptor interacting protein]] (GRIP)および[[Protein interacting with C kinase 1]] (PICK1)との結合はSRを活性化し、[[Golgi-localized protein]] (Golga 3)との結合は、SRの[[ユビキチン化]]を低下させることで、その分解を抑制する<ref><pubmed>16314870</pubmed></ref><ref><pubmed>12515328</pubmed></ref><ref><pubmed>16714286</pubmed></ref>。[[細胞膜]]に存在する[[ホスファチジルイノシトール#PI.284.2C5.29P2|ホスファチジルイノシトール 4,5-二リン酸]] (PlP2)はSRと結合し、SRの活性を抑制する<ref><pubmed>19380732</pubmed></ref><ref><pubmed>19193859</pubmed></ref>。 | また、様々なタンパク質との結合により活性制御を受ける。[[Glutamate receptor interacting protein]] (GRIP)および[[Protein interacting with C kinase 1]] (PICK1)との結合はSRを活性化し、[[Golgi-localized protein]] (Golga 3)との結合は、SRの[[ユビキチン化]]を低下させることで、その分解を抑制する<ref><pubmed>16314870</pubmed></ref><ref><pubmed>12515328</pubmed></ref><ref><pubmed>16714286</pubmed></ref>。[[細胞膜]]に存在する[[ホスファチジルイノシトール#PI.284.2C5.29P2|ホスファチジルイノシトール 4,5-二リン酸]] (PlP2)はSRと結合し、SRの活性を抑制する<ref><pubmed>19380732</pubmed></ref><ref><pubmed>19193859</pubmed></ref>。 | ||
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== 構造 == | == 構造 == | ||
動物型SRは、fold-type II型のPLP酵素であり、二つのドメインからなるダイマー構造をとる<ref><pubmed>20106978</pubmed></ref>。PLPを含む大ドメインは10本の[[ | 動物型SRは、fold-type II型のPLP酵素であり、二つのドメインからなるダイマー構造をとる<ref><pubmed>20106978</pubmed></ref>。PLPを含む大ドメインは10本の[[wj:αへリックス|αへリックス]]に囲まれた７本の[[wj:βシート|βシート]]をコアとしてもつ。小ドメインは、コアとなる4本のβシートと3本のαへリックスからなる構造をとる。小ドメインの動きは、基質認識部位の形成と酵素の触媒作用において重要な役割を担っている。 | ||
== 脳内発現 == | == 脳内発現 == | ||