「セリンラセミ化酵素」の版間の差分

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英:serine racemase 独:Serin racemase 英略称:SR  
英:serine racemase 独:Serin racemase 英略称:SR  


 L-[[wikipedia:JA:セリン|セリン]]からの[[wikipedia:JA:ラセミ化反応|ラセミ化反応]]およびD,L-セリンの[[wikipedia:JA:脱水反応|デヒドラターゼ反応]](α,β-脱離)を触媒する酵素である<ref><pubmed>9892700</pubmed></ref> <ref><pubmed>15536068</pubmed></ref>。ラセミ化反応では[[D-セリン]]、デヒドラターゼ反応により[[wikipedia:JA:|ピルビン酸]]と[[wikipedia:JA:アンモニア|アンモニア]]が産生される。SRは種々の生物に広く存在しており、これまでに[[wikipedia:JA:カイコ|カイコ]]、[[wikipedia:JA:ラット|ラット]]、[[wikipedia:JA:マウス|マウス]]、[[wikipedia:JA:ヒト|ヒト]]、[[wikipedia:JA:シロイヌナズナ|シロイヌナズナ]]などから精製、クローニングされている。
(概要を御願い致します)


== 酵素活性の制御 ==
== 活性とその制御 ==
 
 L-[[wikipedia:JA:セリン|セリン]]からの[[wikipedia:JA:ラセミ化反応|ラセミ化反応]]および<SMALL>D</SMALL>,<SMALL>L</SMALL>-セリンの[[wikipedia:JA:脱水反応|デヒドラターゼ反応]](α,β-脱離)を触媒する<ref><pubmed>9892700</pubmed></ref> <ref><pubmed>15536068</pubmed></ref>。ラセミ化反応では[[D-セリン|<SMALL>D</SMALL>-セリン]]、デヒドラターゼ反応により[[wikipedia:JA:|ピルビン酸]]と[[wikipedia:JA:アンモニア|アンモニア]]が産生される。
 動物型SRは、[[wikipedia:JA:補因子|補因子]]として[[wikipedia:JA:ピリドキサール|ピリドキサール5-リン酸]](PLP)を必要とし、Mg<sup>2+</sup>、Ca<sup>2+</sup>などの2価カチオンや[[wikipedia:JA:ATP|ATP]]により活性が上昇する<ref><pubmed>12393813</pubmed></ref><ref><pubmed>12515328</pubmed></ref>。 SRは[[wikipedia:JA: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、[[wikipedia:JA:S-ニトロシル化|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>。SRは様々な蛋白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>。[[wikipedia:JA:細胞膜|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>。
 SRは種々の生物に広く存在しており、これまでに[[wikipedia:JA:カイコ|カイコ]]、[[wikipedia:JA:ラット|ラット]]、[[wikipedia:JA:マウス|マウス]]、[[wikipedia:JA:ヒト|ヒト]]、[[wikipedia:JA:シロイヌナズナ|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、[[wikipedia:JA:補因子|補因子]]として[[wikipedia:JA:ピリドキサール|ピリドキサール5-リン酸]](PLP)を必要とし、Mg<sup>2+</sup>、Ca<sup>2+</sup>などの2価カチオンや[[wikipedia:JA:ATP|ATP]]により活性が上昇する<ref><pubmed>12393813</pubmed></ref><ref><pubmed>12515328</pubmed></ref>。 SRは[[wikipedia:JA: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、[[wikipedia:JA:S-ニトロシル化|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>。[[wikipedia:JA:細胞膜|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>。


== 構造 ==
== 構造 ==
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== 生理機能 ==
== 生理機能 ==
   
   
 動物型SRは、大脳皮質および海馬の組織に含まれるD-serineの約90%の合成を担っている<ref name=ref14><pubmed>19118183</pubmed></ref><ref name=ref15><pubmed>19065142</pubmed></ref>。SRのセリンラセミ化反応により産生される D-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]](NMDAR)の内在性コ・[[wikipedia:JA:アゴニスト|アゴニスト]]として脳の高次機能発現に関与すると考えられている。現在、3系統のSRノックアウト(KO)マウスが確立されており、生体レベルにおけるSRの機能が明らかにされつつある。 SRKOマウスでは、NMDAおよび[[アミロイドタンパク質|アミロイド]]β<sub>1-42</sub>(Aβ<sub>1-42</sub>)の脳内注入により誘導される[[神経細胞変性]]が野生型マウスに比べ有意に低下し、[[脳虚血]]により引き起こされる障害が緩和されることが報告されている <ref name=ref14><pubmed>19118183</pubmed></ref><ref><pubmed>20107067</pubmed></ref>。また、SRKOマウスには、[[空間記憶]]の異常など[[認知機能]]の障害があり、[[社会性行動]]の障害が認められている<ref name=ref15/><ref><pubmed>19483194</pubmed></ref>。
 動物型SRは、大脳皮質および海馬の組織に含まれる<SMALL>D</SMALL>-セリンの約90%の合成を担っている<ref name=ref14><pubmed>19118183</pubmed></ref><ref name=ref15><pubmed>19065142</pubmed></ref>。SRのセリンラセミ化反応により産生される <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]](NMDAR)の内在性コ[[wikipedia:JA:アゴニスト|アゴニスト]]として脳の高次機能発現に関与すると考えられている。現在、3系統のSRノックアウト(KO)マウスが確立されており、生体レベルにおけるSRの機能が明らかにされつつある。 SRKOマウスでは、NMDAおよび[[アミロイドタンパク質|アミロイド]]β<sub>1-42</sub>(Aβ<sub>1-42</sub>)の脳内注入により誘導される[[神経細胞変性]]が野生型マウスに比べ有意に低下し、[[脳虚血]]により引き起こされる障害が緩和されることが報告されている <ref name=ref14><pubmed>19118183</pubmed></ref><ref><pubmed>20107067</pubmed></ref>。また、SRKOマウスには、[[空間記憶]]の異常など[[認知機能]]の障害があり、[[社会性行動]]の障害が認められている<ref name=ref15/><ref><pubmed>19483194</pubmed></ref>。
 
 
== 関連項目 ==
 
*[[NMDA型グルタミン酸受容体]]


== 参考文献 ==
== 参考文献 ==

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