ウロポルフィリノーゲンIIIデカルボキシラーゼ

ウロポルフィリノーゲンIIIデカルボキシラーゼ（Uroporphyrinogen III decarboxylase）は、ヒトにおいてはUROD遺伝子に記述されているURODとして知られている酵素である^[5]。

UROD
PDBに登録されている構造 PDB オルソログ検索: RCSB PDBe PDBj PDBのIDコード一覧 1JPH, 1JPI, 1JPK, 1R3Q, 1R3R, 1R3S, 1R3T, 1R3V, 1R3W, 1R3Y, 1URO, 2Q6Z, 2Q71, 3GVQ, 3GVR, 3GVV, 3GVW, 3GW0, 3GW3
識別子
記号	UROD, PCT, UPD, uroporphyrinogen decarboxylase
外部ID	OMIM: 613521 MGI: 98916 HomoloGene: 320 GeneCards: UROD
遺伝子の位置 (ヒト) 染色体 1番染色体 (ヒト)[1] バンド データ無し 開始点 45,010,950 bp[1] 終点 45,015,575 bp[1]
遺伝子の位置 (マウス) 染色体 4番染色体 (マウス)[2] バンド データ無し 開始点 116,847,162 bp[2] 終点 116,851,610 bp[2]
RNA発現パターン さらなる参照発現データ
遺伝子オントロジー 分子機能 • 血漿タンパク結合 • リアーゼ活性 • uroporphyrinogen decarboxylase activity • carboxy-lyase activity 細胞の構成要素 • 核質 • 細胞質 • 細胞質基質 生物学的プロセス • protoporphyrinogen IX biosynthetic process • porphyrin-containing compound biosynthetic process • heme biosynthetic process • heme metabolic process 出典:Amigo / QuickGO
オルソログ
種	ヒト	マウス
Entrez	7389	22275
Ensembl	ENSG00000126088	ENSMUSG00000028684
UniProt	P06132	P70697
RefSeq (mRNA)	NM_000374	NM_009478
RefSeq (タンパク質)	NP_000365	NP_033504
場所 (UCSC)	Chr 1: 45.01 – 45.02 Mb	Chr 1: 116.85 – 116.85 Mb
PubMed検索	[3]	[4]
ウィキデータ
閲覧/編集 ヒト 閲覧/編集 マウス

機能

この遺伝子は、ヘム生合成経路の5番目の酵素を記述している。この酵素は、ウロポルフィリノーゲンの側鎖の4つのカルボキシメチル基を取り外してコプロポルフィリノーゲンに変換する役割を受け持つ^[5]。

ウロポルフィリノーゲンIIIデカルボキシラーゼ(UroD) (EC 4.1.1.37, PDB 1URO)は、ヘム生合成の5段階目の二量体の酵素である。ウロポルフィリノーゲンIIIの4つの酢酸基側鎖を除去してコプロポルフィリノーゲンIIIを生成させる。

臨床的な意味

この酵素の変異や欠乏は、家族性の晩発性皮膚ポルフィリン症や肝造血性ポルフィリン症を引き起こすことが知られている^[5]。

メカニズム

基質が低濃度の場合にはD、A、B及びC環の順で順番にCO2が取り外されていくと考えられているが、一方で基質又は酵素が高濃度の場合にはランダムに反応が進んでいくと考えられる。溶液中ではこの酵素は二量体として機能する。この酵素は、ヒトとタバコから結晶化され、良く水に溶ける。

UroDは、他の大部分の脱炭酸酵素が補酵素を必要としているようには補酵素の介在を必要としないため非常に珍しい脱炭酸酵素とみなされている。アルギニン残基による基質のプロトン化を通じて反応が進むメカニズムが提案されている^[6]。2008年の研究では、pH10でのUroDの反応の触媒速度は10-19 s-1であり、触媒効率はどの酵素よりも大きくて6 x 1024 M-1であると報告されている^[7]。

 --->  + 4 CO2
ウロポルフィリノーゲンIII        コプロポルフィリノーゲンIII

脚注

1. GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000126088 - Ensembl, May 2017
2. GRCm38: Ensembl release 89: ENSMUSG00000028684 - Ensembl, May 2017
3. Human PubMed Reference:
4. Mouse PubMed Reference:
5. “Entrez Gene: UROD uroporphyrinogen decarboxylase”. 2010年7月9日閲覧。
6. Silva PJ, Ramos MJ. Density-functional study of mechanisms for the cofactor-free decarboxylation performed by uroporphyrinogen III decarboxylase. J Phys Chem B 2005;109:18195-200. doi:10.1021/jp051792s.
7. Lewis CA, Wolfenden R (November 2008). “Uroporphyrinogen decarboxylation as a benchmark for the catalytic proficiency of enzymes”. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105 (45): 17328–33. doi:10.1073/pnas.0809838105. PMC 2582308. PMID 18988736. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2582308/.