Bifunktionelles Purinsyntheseprotein

Bifunktionelles Purinsyntheseprotein
Oberflächen-/Bändermodell des PURH-Dimers nach PDB 1PKX. Die AICAR-Formyltransferase-Domäne ist gelb und die IMP-Cyclohydrolase blau gerendert.
Vorhandene Strukturdaten: 1P4R, 1PKX, 1PL0
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur	592 Aminosäuren
Sekundär- bis Quartärstruktur	Homodimer
Bezeichner
Gen-Name	ATIC
Externe IDs	OMIM: 601731 UniProt: P31939 CAS-Nummer: 9013-81-4
Enzymklassifikationen
EC, Kategorie	2.1.2.3, Transferase
Reaktionsart	Übertragung eines Formylrests
Substrat	10-Formyl-THF + AICAR
Produkte	THF + FAICAR
EC, Kategorie	3.5.4.10, Hydrolase
Reaktionsart	Cyclisierende Dehydratisierung
Substrat	FAICAR
Produkte	IMP + H2O
Vorkommen
Homologie-Familie	Hovergen
Übergeordnetes Taxon	Lebewesen[1]
Orthologe
	Mensch	Hausmaus
Entrez	471	108147
Ensembl	ENSG00000138363	ENSMUSG00000026192
UniProt	P31939	Q9CWJ9
Refseq (mRNA)	NM_004044	NM_026195
Refseq (Protein)	NP_004035	NP_080471
Genlocus	Chr 2: 215.31 – 215.35 Mb	Chr 1: 71.56 – 71.58 Mb
PubMed-Suche	471	108147

Das bifunktionelle Purinsyntheseprotein (ATIC, PURH) ist das Enzym, das die letzten beiden Schritte in der de-novo-Biosynthese des Inosinmonophosphat (IMP), die Formylierung und anschließende Dehydratisierung von AICAR katalysiert. Die einzelnen Enzymfunktionen heißen AICAR-Formyltransferase und IMP-Cyclohydrolase. PURH kommt in allen Lebewesen vor, und die Bifunktionalität ist überall konserviert. Mutationen im ATIC-Gen des Menschen können PURH-Mangel und dieser AICA-Ribosurie, eine seltene Erbkrankheit verursachen.^[2]

PURH-Aktivität wird durch Phosphorylierung erhöht; in mehreren Tumor-Zelllinien liegt PURH phosphoryliert vor.^[3]

Katalysierte Reaktionen

+ 10-Formyl-THF ⇒ + THF

AICAR wird zu FAICAR formyliert.

⇔ + H₂O

FAICAR cyclisiert unter Wasserabspaltung zu IMP.

Die AICAR-Formyltransferase-Domäne (Aminosäuren 199-592) und die IMP-Cyclohydrolase-Domäne (1-199) sind 50 Å voneinander entfernt und behalten ihre Aktivität bei getrennter Expression.^[4][5]

Weblinks

Wikibooks: Biochemie und Pathobiochemie: Purin-Stoffwechsel – Lern- und Lehrmaterialien

• D’Eustachio / reactome: 5'-phosphoribosyl-5-aminoimidazole-4-carboxamide (AICAR) + 10-formyltetrahydrofolate ⇒ 5'-phosphoribosyl-5-formaminoimidazole-4-carboxamide (FAICAR) + tetrahydrofolate
• Jassal / reactome: 5'-phosphoribosyl-5-formaminoimidazole-4-carboxamide (FAICAR) ⇔ inosine 5'-monophosphate + H2O

Einzelnachweise

1. ↑ Orthologe bei OMA
2. ↑ UniProt P31939
3. ↑ Boccalatte FE, Voena C, Riganti C, et al.: The enzymatic activity of 5-aminoimidazole-4-carboxamide ribonucleotide formyltransferase/IMP cyclohydrolase is enhanced by NPM-ALK: new insights in ALK-mediated pathogenesis and the treatment of ALCL. In: Blood. 113. Jahrgang, Nr. 12, März 2009, S. 2776–90, doi:10.1182/blood-2008-06-161018, PMID 18845790, PMC 2661863 (freier Volltext). 
4. ↑ Cheong CG, Wolan DW, Greasley SE, Horton PA, Beardsley GP, Wilson IA: Crystal structures of human bifunctional enzyme aminoimidazole-4-carboxamide ribonucleotide transformylase/IMP cyclohydrolase in complex with potent sulfonyl-containing antifolates. In: J. Biol. Chem. 279. Jahrgang, Nr. 17, April 2004, S. 18034–45, doi:10.1074/jbc.M313691200, PMID 14966129 (jbc.org). 
5. ↑ Rayl EA, Moroson BA, Beardsley GP: The human purH gene product, 5-aminoimidazole-4-carboxamide ribonucleotide formyltransferase/IMP cyclohydrolase. Cloning, sequencing, expression, purification, kinetic analysis, and domain mapping. In: J. Biol. Chem. 271. Jahrgang, Nr. 4, Januar 1996, S. 2225–33, doi:10.1074/jbc.271.4.2225, PMID 8567683 (jbc.org).