โพรลีนออกซิเดส
| โปรด | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ตัวระบุ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ชื่อเรียกอื่น | PRODH , HSPOX2, PIG6, POX, PRODH1, PRODH2, TP53I6, โพรลีนออกซิเดส, โพรลีนดีไฮโดรจีเนส 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| รหัสภายนอก | โอมิม : 606810 ; เอ็มจีไอ : 97770 ; โฮโมโลยีน : 40764 ; GeneCards : PRODH ; OMA : PRODH - orthologs | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| วิกิดาต้า | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
โพรลีนดีไฮโดรจีเนส ไมโตคอนเดรียลเป็นเอนไซม์ ที่ ในมนุษย์ถูกเข้ารหัสโดยยีนPRODH [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]
โปรตีนที่เข้ารหัสโดยยีนนี้คือไมโทคอนเดรียลโพรลีนดีไฮโดรจีเนสซึ่งเร่งปฏิกิริยาขั้นตอนแรกใน การสลาย โพรลีน การลบยีนนี้มีความเกี่ยวข้องกับภาวะ ไฮเปอร์โพรลีนเมียประเภทที่ 1 ยีนนี้ตั้งอยู่บนโครโมโซม 22q 11.21 ซึ่งเป็นบริเวณที่มีความเกี่ยวข้องกับกลุ่มอาการการลบยีนต่อเนื่อง ได้แก่กลุ่มอาการ DiGeorgeและกลุ่มอาการ CATCH22 [ 7 ]
การทำงาน
โพรลีนออกซิเดส หรือโพรลีนดีไฮโดรจีเนส ทำหน้าที่เป็นตัวเริ่มต้นของวัฏจักรโพรลีน การเผาผลาญ โพรลีนมีความสำคัญอย่างยิ่งในภาวะขาดสารอาหาร เนื่องจากโพรลีนสามารถหาได้ง่ายจากการสลายตัวของเมทริกซ์นอกเซลล์ (ECM) และการสลายตัวของโพรลีนผ่านวัฏจักรโพรลีนที่เริ่มต้นโดยโพรลีนออกซิเดส (PRODH) ซึ่งเป็น เอนไซม์ในเยื่อ หุ้มชั้นในของไมโทคอนเดรียสามารถสร้างATPได้ เส้นทางการสลายตัวนี้สร้างกลูตาเมตและอัลฟา-คีโตกลูตาเรตซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่สามารถมีบทบาทในการเติมเต็มสารตั้งต้นของวัฏจักร TCAวัฏจักรโพรลีนยังมีความสัมพันธ์ทางเมตาบอลิซึมกับเส้นทางเพนโทสฟอสเฟต ซึ่งเป็นกลไกทางชีวพลังงานอีกอย่างหนึ่ง การเหนี่ยวนำความเครียดไม่ว่าจะโดยการขาดกลูโคสหรือโดยการรักษาด้วยราปาไมซินจะกระตุ้นการสลายตัวของโพรลีนและเพิ่มกิจกรรมเร่งปฏิกิริยาของ PRODH ภายใต้สภาวะเหล่านี้ PRODH มีส่วนรับผิดชอบอย่างน้อยบางส่วนในการรักษาระดับ ATP การกระตุ้น AMP-activated protein kinase ( AMPK ) ซึ่งเป็นเซนเซอร์พลังงานของเซลล์ โดย 5-aminoimidazole-4-carboxamide ribonucleoside (AICAR) ยังทำให้ PRODH เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด และเพิ่มระดับ ATP ที่ขึ้นอยู่กับ PRODH ซึ่งสนับสนุนบทบาทของมันในระหว่างภาวะเครียด การขาดกลูโคสทำให้ระดับโพรลีนภายในเซลล์เพิ่มขึ้น และการแสดงออกของ PRODH กระตุ้นวิถีเพนโทสฟอสเฟตดังนั้น การเหนี่ยวนำวงจรโพรลีนภายใต้สภาวะความเครียดจากสารอาหารอาจเป็นกลไกที่เซลล์เปลี่ยนไปใช้โหมดสลายสารเพื่อรักษาระดับพลังงานของเซลล์[ 8 ]
ความสำคัญทางคลินิก
การกลายพันธุ์ในยีน PRODH เกี่ยวข้องกับภาวะขาดเอนไซม์โพรลีนดีไฮโดรจีเนส มีรายงานกรณีศึกษาจำนวนมากเกี่ยวกับความผิดปกติทางพันธุกรรมนี้ ในกรณีศึกษาหนึ่ง ผู้ป่วย 4 รายที่ไม่เกี่ยวข้องกับ HPI และมีอาการทางระบบประสาทรุนแรง พบว่ามีลักษณะร่วมกันดังต่อไปนี้: พัฒนาการทางจิตและการเคลื่อนไหวล่าช้าตั้งแต่แรกเกิด มักเกี่ยวข้องกับภาวะกล้ามเนื้ออ่อนแรง พัฒนาการทางภาษาล่าช้าอย่างรุนแรง ลักษณะออทิสติก ปัญหาพฤติกรรม และอาการชัก ผู้ป่วยรายหนึ่งที่เป็นเฮเทอโรไซกัสสำหรับไมโครดีลีชั่น 22q11 ยังมีลักษณะผิดปกติทางกายภาพด้วย ผู้ป่วย 4 รายที่เคยมีรายงานก่อนหน้านี้เกี่ยวกับ HPI และความผิดปกติทางระบบประสาทมีลักษณะอาการคล้ายกัน กรณีศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าภาวะไฮเปอร์โพรลีนเมียประเภทที่ 1 (HPI) อาจไม่ใช่ภาวะที่ไม่เป็นอันตรายเสมอไป และความรุนแรงของอาการทางคลินิกดูเหมือนจะสัมพันธ์กับระดับโพรลีนในซีรั่ม[ 9 ]อย่างไรก็ตาม ในกรณีศึกษาอื่น ลักษณะทางคลินิกจากผู้ป่วย 4 รายที่ไม่เกี่ยวข้องกับ HPI ได้แก่ พัฒนาการทางมอเตอร์และการรับรู้ล่าช้าตั้งแต่แรกเกิด พัฒนาการทางการพูดล่าช้า ลักษณะออทิสติก สมาธิสั้น พฤติกรรมซ้ำซาก และอาการชัก ผู้ป่วยทุกรายมีระดับโปรลีนในพลาสมาและปัสสาวะเพิ่มขึ้น ผู้ป่วยทุกรายมีการกลายพันธุ์แบบไบอัลลีลิกในยีน PRODH ซึ่งมักมีการกลายพันธุ์หลายรูปแบบบนอัลลีลเดียวกัน กิจกรรมของเอนไซม์ที่เหลืออยู่มีตั้งแต่เป็นศูนย์ในผู้ป่วยที่มีอาการรุนแรงที่สุด ไปจนถึง 25 ถึง 30% ในผู้ป่วยที่มีอาการไม่รุนแรงนัก[ 10 ]
อ่านเพิ่มเติม
- เคมพ์ฟ์ แอล, นิโคเดมัส เคเค, โคลาชาน่า บี, วัคคาลันกา อาร์, เวอร์ชินสกี้ บีเอ, เอแกน MF, สเตราบ อาร์อี, แมตไต เวอร์จิเนีย, คัลลิคอตต์ เจเอช, ไวน์เบอร์เกอร์ ดร., เมเยอร์-ลินเดนเบิร์ก เอ (พ.ย. 2008) คัตซานิส เอ็น (เอ็ด.) "ความหลากหลายทางหน้าที่ใน PRODH เกี่ยวข้องกับความเสี่ยงและการป้องกันโรคจิตเภทและโครงสร้างและการทำงานของส่วนหน้า " พลอส พันธุศาสตร์ . 4 (11) e1000252. ดอย : 10.1371/journal.pgen.1000252 . PMC2573019 . PMID 18989458 .
- Polyak K, Xia Y, Zweier JL, Kinzler KW, Vogelstein B (ก.ย. 1997) "แบบจำลองการตายของเซลล์ที่เกิดจาก p53" ธรรมชาติ . 389 (6648): 300– 5. รหัสสินค้า : 1997Natur.389..300P . ดอย : 10.1038/38525 . PMID9305847 . S2CID 4429638 .
- Donald SP, Sun XY, Hu CA, Yu J, Mei JM, Valle D, Phang JM (มีนาคม 2001). "โพรลีนออกซิเดสที่เข้ารหัสโดยยีน p53-induced gene-6 เร่งปฏิกิริยาการสร้างอนุมูลอิสระออกซิเจนที่ขึ้นอยู่กับโพรลีน" Cancer Research . 61 (5): 1810– 5. PMID 11280728 .
- Liu H, Heath SC, Sobin C, Roos JL, Galke BL, Blundell ML, Lenane M, Robertson B, Wijsman EM, Rapoport JL, Gogos JA, Karayiorgou M (มีนาคม 2545). "ความแปรผันทางพันธุกรรมที่ตำแหน่ง 22q11 PRODH2/DGCR6 แสดงรูปแบบที่ผิดปกติและเพิ่มความเสี่ยงต่อโรคจิตเภท" Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 99 (6): 3717– 22. Bibcode : 2002PNAS...99.3717L . doi : 10.1073 / pnas.042700699 . PMC 122590. PMID 11891283 .
- Jacquet H, Raux G, Thibaut F, Hecketsweiler B, Houy E, Demilly C, Haouzir S, Allio G, Fouldrin G, Drouin V, Bou J, Petit M, Campion D, Frébourg T (ก.ย. 2545). "การกลายพันธุ์ของ PRODH และภาวะไฮเปอร์โพรลินีเมียในผู้ป่วยโรคจิตเภทบางกลุ่ม" Human Molecular Genetics . 11 (19): 2243– 9. doi : 10.1093/hmg/11.19.2243 . PMID 12217952 .
- Maxwell SA, Rivera A (มีนาคม 2546). " โพรลีนออกซิเดสชักนำให้เกิดอะพอพโทซิสในเซลล์มะเร็ง และการแสดงออกของเอนไซม์นี้มักจะไม่มีหรือลดลงในมะเร็งไต"วารสารชีวเคมี 278 (11): 9784– 9. doi : 10.1074/jbc.M210012200 . PMID 12514185 .
- Jacquet H, Berthelot J, Bonnemains C, Simard G, Saugier-Veber P, Raux G, Campion D, Bonneau D, Frebourg T (ม.ค. 2546). "รูปแบบรุนแรงของภาวะไฮเปอร์โพรลินีเมียชนิดที่ 1 เกิดจากการปิดใช้งานแบบโฮโมไซกัสของยีน PRODH"วารสาร พันธุ ศาสตร์การแพทย์40 (1): 7e–7. doi : 10.1136/jmg.40.1.e7 . PMC 1735267 . PMID 12525555 .
- Williams HJ, Williams N, Spurlock G, Norton N, Zammit S, Kirov G, Owen MJ, O'Donovan MC (กรกฎาคม 2546). "การวิเคราะห์โดยละเอียดของ PRODH และ PsPRODH ไม่พบความสัมพันธ์กับโรคจิตเภท" American Journal of Medical Genetics Part B . 120B (1): 42– 6. doi : 10.1002/ajmg.b.20049 . PMID 12815738 . S2CID 22741500 .
- Li T, Ma X, Sham PC, Sun X, Hu X, Wang Q, Meng H, Deng W, Liu X, Murray RM, Collier DA (สิงหาคม 2547). "หลักฐานความสัมพันธ์ระหว่างโพลีมอร์ฟิซึมใหม่ในยีน PRODH กับโรคจิตเภทในประชากรชาวจีน" American Journal of Medical Genetics Part B . 129B (1): 13– 5. doi : 10.1002/ajmg.b.30049 . PMID 15274030 . S2CID 43876243 .
- Zhang M, White TA, Schuermann JP, Baban BA, Becker DF, Tanner JJ (ต.ค. 2547). "โครงสร้างของโดเมนโพรลีนดีไฮโดรจีเนส PutA ของ Escherichia coli ในเชิงซ้อนกับสารยับยั้งแบบแข่งขัน" . Biochemistry . 43 (39): 12539– 48. doi : 10.1021/bi048737e . PMC 3727243 . PMID 15449943 .
- Jacquet H, Demily C, Houy E, Hecketsweiler B, Bou J, Raux G, Lerond J, Allio G, Haouzir S, Tillaux A, Bellegou C, Fouldrin G, Delamillieure P, Ménard JF, Dollfus S, D'Amato T, Petit M, Thibaut F, Frébourg T, Campion D (พฤษภาคม 2548) "ภาวะไขมันในเลือดสูงเป็นปัจจัยเสี่ยงของโรคสจิตโซแอฟเฟกทีฟ" อณูจิตเวชศาสตร์ . 10 (5): 479– 85. ดอย : 10.1038/ sj.mp.4001597 PMID15494707 . S2CID 21756122 .
- Bender HU, Almashanu S, Steel G, Hu CA, Lin WW, Willis A, Pulver A, Valle D (มี.ค. 2548) "ผลที่ตามมาของการกลายพันธุ์แบบ missense ของ PRODH " วารสารอเมริกันพันธุศาสตร์มนุษย์ . 76 (3): 409– 20. ดอย : 10.1086/428142 . PMC 1196393 . PMID 15662599 .
- Rivera A, Maxwell SA (สิงหาคม 2548). "ยีน p53-induced gene-6 (proline oxidase) เป็นตัวกลางในการเกิดอะพอพโทซิสผ่านทางวิถีที่ขึ้นอยู่กับแคลซิเนอริน"วารสารชีวเคมี 280 ( 32): 29346– 54. doi : 10.1074/jbc.M504852200 . PMID 15914462 .
- Pandhare J, Cooper SK, Phang JM (ม.ค. 2549). "โพรลีนออกซิเดส ยีนที่กระตุ้นการตายของเซลล์ ถูกเหนี่ยวนำโดยโทรกลิทาโซน: หลักฐานสำหรับกลไกที่ขึ้นอยู่และไม่ขึ้นอยู่กับตัวรับแกมมาที่กระตุ้นการเพิ่มจำนวนของเพอร์ออกซิโซม"วารสารเคมีชีวภาพ 281 ( 4): 2044– 52. doi : 10.1074/jbc.M507867200 . PMID 16303758 .
- Liu Y, Borchert GL, Surazynski A, Hu CA, Phang JM (ก.ย. 2549). "โพรลีนออกซิเดสกระตุ้นทั้งวิถีภายในและภายนอกสำหรับการเกิดอะพอพโทซิส: บทบาทของ ROS/ซูเปอร์ออกไซด์, NFAT และการส่งสัญญาณ MEK/ERK" . Oncogene . 25 (41): 5640– 7. doi : 10.1038/sj.onc.1209564 . PMID 16619034 .
- Li D, He L (ต.ค. 2549). "การศึกษาความสัมพันธ์ของยีน G-protein signaling 4 (RGS4) และ proline dehydrogenase (PRODH) กับโรคจิตเภท: การวิเคราะห์แบบเมตา"วารสาร พันธุ ศาสตร์มนุษย์แห่งยุโรป14 (10): 1130– 5. doi : 10.1038/sj.ejhg.5201680 . PMID 16791139 .
ลิงก์ภายนอก
- Proline+oxidase ที่ หัวข้อทางการแพทย์(MeSH) ของหอสมุดแห่งชาติสหรัฐอเมริกา