Porfobilinogeenideaminaasi

Porfobilinogeenideaminaasi eil hydroksimetyylibilaanisyntaasi on transferaaseihin kuuluva entsyymi. Se katalysoi hydroksimetyylibilaanin muodostumista porfobilinogeenista. Entsyymiä tavataan eläimissä, kasveissa, sienissä ja useissa bakteereissa. Porfobilinogeenideaminaasi on näissä eliöissä keskeinen osa hemiryhmän sisältävien molekyylien ja eräiden muiden porfyriinien biosynteesiä. Porfobilinogeenideaminaasin EC-numero on EC 2.5.1.61.^[1][2][3]

Malli ihmisen porfobilinogeenideaminaasin rakenteesta

Rakenne ja toiminta

Rakenteeltaan porfobilinogeenideaminaasi koostuu yhdestä yksiköstä eli on monomeeri. Ihmisen entsyymin molekyylimassa on 37–40 kDa. Entsyymi vaatii koentsyymikseen kahdesta porfobilinogeenimolekyylistä muodostuneen dipyrrometaanijohdannaisen. Kofaktori on sitoutunut erääseen porfobilinogeenideaminaasin kysteiiniaminohapoista. Porfobiingeenin aktiivisen keskuksen asparagiinihappo luovuttaa protonin porfobilinogeenin emäksiselle aminoryhmälle. Protonoitunut ammoniumryhmä eliminoituu ja muodostuu kationivälivaihe. Tämä kationi reagoi dipyrrometaanijohdannaisen kanssa muodostaen trimeerin. Tämä vaihe tapahtuu kolme kertaa peräkkäin. Kun näin on muodostunut pyrroliheksameeri tapahtuu entsyymin konformaatiossa muutos ja heksameeri hydrolysoituu hydroksimetyylibilaaniksi ja koentsyymiksi.^[2][3][4]

Porfobilinogeenideaminaasi inhiboituu eräiden myöhempien porfyriinisynteesin välivaiheiden kuten koproporfyrinogeeni III:n ja protoporfyrinogeeni IX:n vaikutuksesta. Nämä molekyylit sitoutuvat entsyymiin ja ovat sen allosteerisiä inhibiittoreita.^[1][5] Tämän lisäksi raskasmetallit kuten lyijy ovat entsyymin inhibiittoreita^[1].

Porfobilinogeenideaminaasi ja porfyria

Porfobilinogeenideaminaasin puutteellinen toiminta johtaa akuuttiin jaksottaiseen porfyriaan, joka on eräs porfyrioiden tyypeistä. Sairaus periyttyy autosomien välityksellä. Tässä tilassa elimistöön kertyy porfobilinogeenia ja aminolevuliinihappoa ja niitä erittyy virtsaan. Oireina ovat huonovointisuus ja neurologiset oireet ja laukaisevana tekijänä on usein alkoholin tai eräiden lääkkeiden kuten barbituraattien käyttö. ^[6]

Lähteet

1. Information on EC 2.5.1.61 - hydroxymethylbilane synthase Brenda. Viitattu 1.7.2018. (englanniksi)
2. Karl Kadish,Kevin M. Smith,Roger Guilard: The Porphyrin Handbook, s. 55-62. Elsevier, 2007. ISBN 978-0123932228 Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 1.7.2018). (englanniksi)
3. Martin Warren,Alison Smith: Tetrapyrroles, s. 58-61. Springer, 2009. ISBN 978-0-387-78517-2 Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 1.7.2018). (englanniksi)
4. Bernhard Kräutler,Bernard T. Golding,Duilio Arigoni: Vitamin B 12 and B 12-Proteins, s. 104-115. John Wiley & Sons, 2008. ISBN 978-3-527-61218-5 Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 1.7.2018). (englanniksi)
5. Carl A. Burtis, Edward R. Ashwood, David E. Bruns: Tietz Textbook of Clinical Chemistry and Molecular Diagnostics, s. 1033. Elsevier, 2012. ISBN 9781416061649 Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 1.7.2018). (englanniksi)
6. J. G. Salway: Medical biochemistry at a glance, s. 108-109. Wiley-Blackwell, 2006. ISBN 978-1-4051-1322-9 Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 1.7.2018). (englanniksi)