Аденозинкиназа
EC 2.7.1.20 Рекомендуемое название - аденозинкиназа. Другие названия: ATP-аденозинтрансфосфатаза. Систематическое название: ATP:аденозин-5'-фосфотрансфераза. Катализирумые реакции: ADNSIN+ATP=AMP+ADP
dADSIN+ATP=dAMP+ADP ATP+аденозин = AMP+ADP; ATP+дезоксиаденозин = dAMP+ADP
Фермент очищен до гомогенного состояния из плаценты [ Andres C.M.,1979 ] и печени [ Ymada Y.,1981 ] человека, мозга крысы [ Ymada Y.,1980 ], печени быка [ Noda M.,1989 ] и печени кролика [ Miller R.L.,1979b ]. Из всех источников фермент являлся мономером с молекулярной массой 40 кДа.
Фермент катализировал фосфорилирование аденозина, дезоксиаденозина и широкий спектр аналогов аденозина [ Miller R.L.,1979a ; Schnebli H.P.,1967 ; Lindberg B.,1967 ; Diveker A.Y.,1971 ; Yamada Y.,1980 ; Bennett L.L.,Jr.,1975 ].
Для проявления активности абсолютным требованием являлось присутствие Mg2+ , который являлся регулятором активности фермента из плаценты человека [ Pallera T.D.,1980 ]. Mn2+ мог частично замещать Mg2+. Для фермента из печени человека Co2+ был более эффективным ионом металла, чем Mg2+ [ Yamada Y.,1981 ]. В качестве донора фосфатной группы фермент мог использовать кроме ATP также GTP, dATP и ITP [ Schnebli H.P.,1967 ; Ymada Y.,1981 ; Noda M.,1989 ]. Аденозинкиназа катализировала фосфорилирование 2'-дезоксиаденозина с активностью 1-16 % в обычных условиях от активности фосфорилирования аденозина [ Hurley M.C.,1985 ]. Однако в присутствии К+ дезоксиаденозинкиназная активность увеличивалась до 47% от аденозинкиназной активности [ Hurley M.C.,1985 ]. Величины KM для дезоксиаденозина сильно зависит от концентрации Mg2+. Так, для фермента из плаценты человека величина КM=135 мкМ и 1500 мкМ при концентрации Mg2+ 5 и 0,4 мМ, соответственно [ Hurley M.C.,1985 ]. Величина КM для MgATP2- в аденозинкиназной реакции равна 75 мкМ, а в дезоксиаденозинкиназной реакции равна 4 мкМ [ Hurley M.C.,1985 ; Yamada Y.,1981 ].
Высокие концентрации аденозина являлись ингибиторами фермента(субстратное ингибирование) [ Yamada Y.,1981 ; Palella T.D.,1980 ]. AMP являлся конкурентным ингибитором фермента по отношению к аденозину (Ki=140 мкM; ADP являлся неконкурентным ингибитором по отношению к обоим субстратам [ Palella T.D.,1980 ]. Величина КМ для аденозина 0,15-0,4 мкМ [ Palella T.D.,1980 ; Yamada Y.,1981 ].
Mg2+ потенциальный ингибитор фосфорилирования аденозина [ Murray A.W.,1968 ; Palella T.D.,1980 ], а высокие концентрации ATP - ингибитор реакции фосфорилирования дезоксиаденозина [ Hurley M.C.,1985 ].
Предполагается, что аденозинкиназа содержит каталитический и регуляторный центры [ Lin B.B.,1988 ].
Аденозинкиназа катализирует фосфорилирование широкого спектра аналогов аденозина [ Schnebli H.P.,1967 ; Miller R.L.,1979a ; Lindberg B,1967 ]. Различные аналоги аденозина используются в качестве антиопухолевых и антивирусных препаратов [ Anderson E.P.,1979 ; Svendsen K.R.,1988 ].
Аденозинкиназа участвует в метаболизме 2'-3'-дидезоксиаденозина, антивирусного агента СПИД [ Johnson M.A.,1988 ].
При недостаточности аденозиндезаминазы происходит накопление дезоксиаденозина в крови и образование высоких количеств dATP, ингибирующих синтез белка в Т-лимфоцитах вследствие изменения регуляции рибонуклеозиддифосфатредуктазы [ Kredich N.M.,1989 ]. Применение ингибиторов аденозинкиназы и дезоксицитидинкиназы в этом случае целесообразно.
В качестве ингибиторов аденозинкиназы применяют 6-метилмеркаптопуринрибозид (Ki=16 мкМ), 5-йодтуберцидин (Ki=0,003 мкМ) [ Hurley M.C.,1985 ], диаденозидалканы (n=2-10,12,14) [ Agathocleous D.C.,1990 ], N6-циклогексиладенозин, N6-L-фенилизопропиладенозин, 2- хлораденозин [ Lin B.B.,1988 ] и др. Большинство из них является слабыми субстратами фермента. Ингибиторы аденозинкиназы типа 5-N- этилкарбоксамидаденозина (Ki=25 мкМ) и 5-метилтиоаденозина (Ki=250 мкМ) могут являться хорошими агонистами рецепторов аденозина [ Lin B.B.,1988 ] и, очевидно, ингибиторами фермента при недостаточности аденозиндезаминазы из-за их неспособности фосфорилирования.
Кинетика влияния ингибиторов на активность аденозинкиназы довольно сложна, вследствие их способности связывания на каталитическом и регуляторном центрах [ Lin B.B.,1988 ]. Аденозинкиназа способна фосфорилировать аденинарабинозиды, что приводит к внутриклеточному накоплению аденинарабинозидтрифосфатов [ Cozzarelli N.R.,1977 ; Hurley M.C.,1985 ].
Уменьшение количества аденозинкиназы в клетке связывают с устойчивостью к антипролиферативному действию аденозиновых аналогов [ Caldwell I.C.,1967 ], увеличению экскреции пуринов [ Chan T.,1973 ] и возникновению первичной подагры [ Nishizawa T.,1976 ].
Структурный ген аденозинкиназы ADK у человека картирован, но не секвенирован и не клонирован.
