Аденозиндезаминаза (ADA)
Карта белка аденозиндезаминазы
Рекомендуемое название: аденозиндезаминаза ( ADA ). Систематическое название: аденозин-аминогидролаза (adenosine aminohydrolase). Другие названия не встречаются.
Катализирует реакцию: ADENSIN+H2O=INOSN+NH3
Аденозиндезаминаза (ADA) - ключевой фермент пуринового обмена. Снижение активности аденозиндезаминазы является критическим для процессов биосинтеза нуклеиновых кислот и клеточной пролиферации. Нарушение функционирования аденозиндезаминазы в лимфоцитах сопряжено с иммунодефицитом - заболеванием наследственная недостаточность аденозиндезаминазы (Moyer et al., 1985 ). Дефицит аденозиндезаминазы обусловливает тяжелую форму иммунодефицита (Kredich N.M.,1983 ; Kellems R.E.,1985 ). Снижение ферментативной активности ADА наблюдается также в некоторых случаях рака у человека (Specchia, 1985 , Sufrin et al., 1977 , Ogawa et al., 1978 , Russo et al., 1984 , Russo et al., 1986 ). В клетках лейкоза наблюдается повышенная активность ADА, вызванная увеличением синтеза структурно-нормального фермента Gonstin et al., 1978 ).
Кодирует аденозиндезаминазу Ген ADA, расположенный на хромосоме 20.
Фермент экспрессируется во всех типах клеток, но уровень экспрессии в различных тканях сильно варьирует (более, чем в 1000 раз). ADА из различных клеток человека и животных представлен по крайней мере 4 изоферментами - аллели ADA 1 и ADA 2 [ Gloria-Bottini F.,1989 ] и редкие аллели ADA 3 и ADA 4 [ Фогель Ф., 1990 ]). 3 изофермента различаются по молекулярному весу [ Пестина Т.И.,1993 ] и изоэлектрическим точкам [ Van der Weyden M.B., 1976 ] и находятся в гиалоплазме, а четвертый связан со структурными компонентами клетки.
Молекулярная масса низкомолекулярной изоформы ADA 1 у человека - 35-38 кДа, а у позвоночных животных и птиц - 30-40 кДа [ Ma P.E.,1968 ; Fabianowska-Majewska K.,1992 ] .
У изоформы ADA 2 (промежуточной) молекулярная масса около 110-114 кДа [ Ratech H.,1988 ; Пестина Т.И.,1993 ].
При остром лейкозе ADA 2 обнаружена исключительно в незрелых нелимфобластных клетках, а ADA 1 (40 кДа) в лимфоидных и нелимфоидных клетках [ Ratech H.,1988 ].
Высокомолекулярная изоформа ADA с массой 298 кДа преобладает в тканях с низкой активностью ADA. Этой формы много в почках (86%), легких (74%) [ Van der Weyden M.B.,1976 ], найдена она также в фибробластах кожи.
В почках и клетках желудочно-кишечного тракта обнаружена также изоформа с молекулярной массой 440 кДа [ Akedo H.,1972 ].
При исследованиях реакций, катализируемой ADA, с производными аденозина показано, что для скорости реакции важны таутомерные характеристики и предпочтительна анти-конформация [ Orozco M.,1990 ].
Кинетические характеристики 3-х изоформ ADA очень близки. Значения Km с аденозином составляют 95 мкМ для ADA 1, 92 мкМ для ADA 2 , 90 мкМ для изоформы 298 кДа [ Van der Weyden M.B.,1976 ]. ADA 1 из лейкемических гранулоцитов имеет значения Km - 48 мкМ с аденозином и 34 мкМ с дезоксиаденозином, ИЭТ = 4,4[ Wiginton A.,1981 ].
Значения Km для АDA 1 из эритроцитов человека с аденозином равно 31 мкМ и с 5-C-метиладенозином (тало) - 28 мкМ [ Калиниченко Е.Н.,1988 ].
Значение Кm для ADA из эритроцитов человека с аденозином равно 25 мкМ, с 2'-дезоксиаденозином - 7 мкМ, с формицином A и хлорпуриннуклеотидом - 1000 мкМ [ Agarwal R.P.,1975 ].
Значение Кm для фермента из тканей мозга, сердца и печени голубя, мыши и крысы с аденозином находится в пределах 14-46 мкМ.
Для ADA позвоночных животных отношение активности с дезоксиаденозином к активности с аденозином составляет 0,5-1,1 [ Fisher J.R.,1965 ].
Удельная активность изоформы ADA 1 выше, чем ADA 2 [ Gloria-Bottini F.,1989 ].
Изоформа ADA (110 кДа) эритроцитов, в отличие от других форм, нечувствительна к ингибитору эритро-9-(2-гидрокси-3-нонил)-аденозину [ Пестина Т.И.,1993 ].
Значения Ki для ADA из эритроцитов человека с субстратом аденозином составляют для коформицина 0,01 мкМ, инозина 116 мкМ, гуанозина 140 мкМ, 6-метилтиоинозина и N6-метиладенозина 270-275 мкМ, арабинозил-6-тиопурина 360 мкМ [ Agarwal R.P.,1975 ]. Эритро-9-(2-гидроксинон-3-ил)-аденин ингибирует ADA из лейкемических гранулоцитов конкурентно с Кi 15 нМ, дезоксикоформицин ингибирует ADA с Кi 60-90 pM с субстратами аденозином и дезоксиаденозином [ Wiginton A.,1981 ].
AMP, dAMP, ADP, dADP, ATP, dATP, цитозин, cAMP, cCMP, dCDP,CTP,dCTP не ингибируют ADA, тогда как аденин и 6-метилмеркаптопурин ингибируют ADA [ Пестина Т.И.,1993 ].
Окисленный глутатион и иодацетат не влияют на активность ADA из эритроцитов, но PCMB понижает активность ADA [ Carbo R.M.,1988 ].
Для активности ADA кофактор не требуется.
Активность ADA 1 ингибируют катионы: Ni,Co(2+), Cu(2+), Ca(2+,Zn(2+), Mn(2+) [ Agarwal R.P.,1978 ].
В эритроцитах присутствует одна форма ADA, а в лимфоцитах - две [ Wiginton A.,1981 ].
Конъюгация с полиэтиленгликолем повышает стабильность аденозиндезаминазы.
Экспрессия ADA человека получена в клетках костного мозга мыши [ Moora K.A.,1989 ; Kaleko M.,1990 ], в клетках матки крысы [ Hong L., 1991 ].
Исследование полиморфизма ADA у детей беременных женщин с различными формами диабета показало,что у этих детей возрастает частота фенотипа 2 и 1 [ Borgiani P.,1989 ].
Ингибиторы аденозиндезаминазы интенсивно изучаются.
См. hADAT1 аденозиндезаминаза человека: мРНК редактирование
Ссылки:
- Наследственные болезни: лечение, общие подходы
- Эктопептидазы: функции, не обусловленные протеолитической активностью
- Генная терапия недостаточности аденозиндезаминазы
- Гемоглобинопатия S: лечение
- Проказа: патогенез
- Тяжелые комбинированные иммунодефициты (ТКИД, SCID)
- Генная терапия: наследственных болезней: введение
- p53-Белок: гены-мишени, введение
- Аналоги пуринов
- ADNSIN+H2O=INOSN+NH3
- ФЕРМЕНТЫ ПУРИНОВОГО ОБМЕНА
- Туберкулез: диагностика, туберкулиновые пробы
- Наследственная недостаточность аденозиндезаминазы: общие сведения
- Аденозин: пониженная скорость дезаминирования
- 2'-Дезоксиаденозин+ATP=dAMP+ADP