CA1 (جين)

CA1
التراكيب المتوفرة
بنك بيانات البروتين	Ortholog search: PDBe RCSB
قائمة رموز معرفات بنك بيانات البروتين
	1AZM, 1BZM, 1CRM, 1CZM, 1HCB, 1HUG, 1HUH, 1J9W, 1JV0, 2CAB, 2FOY, 2FW4, 2IT4, 2NMX, 2NN1, 2NN7, 3LXE, 3W6H, 3W6I, 4WR7, 4WUP, 4WUQ
المعرفات
الأسماء المستعارة	CA1, CA-I, CAB, Car1, HEL-S-11, carbonic anhydrase 1
معرفات خارجية	الوراثة المندلية البشرية عبر الإنترنت 114800 MGI: MGI:88268 HomoloGene: 20414 GeneCards: 759
علم الوجود الجيني
الوظيفة الجزيئية	• ربط أيون فلزي; • ربط أيون الزنك; • نشاط اللياز; • hydro-lyase activity; • arylesterase activity; • ‏GO:0001948، ‏GO:0016582 ربط بروتيني; • carbonate dehydratase activity; • أنهيدراز كربوني;
المكونات الخلوية	• حويصلة خارج خلوية; • عصارة خلوية; • سيتوبلازم;
العمليات الحيوية	• one-carbon metabolic process; • bicarbonate transport; • interleukin-12-mediated signaling pathway;
	المصادر:Amigo / QuickGO
نمط التعبير عن الحمض النووي الريبوزي
	; ;
	المزيد من بيانات التعبير المرجعية
أورثولوج
	P00915; E5RIF9
	P13634
	‏NM_001128830، ‏NM_001128831، ‏NM_001164830، ‏NM_001291967، ‏NM_001291968، ‏NM_001738 NM_001128829، ‏NM_001128830، ‏NM_001128831، ‏NM_001164830، ‏NM_001291967، ‏NM_001291968، ‏NM_001738
	‏NM_009799، ‏XM_011248137 NM_001083957، ‏NM_009799، ‏XM_011248137
	‏NP_001122302، ‏NP_001122303، ‏NP_001158302، ‏NP_001278896، ‏NP_001278897، ‏NP_001729 NP_001122301، ‏NP_001122302، ‏NP_001122303، ‏NP_001158302، ‏NP_001278896، ‏NP_001278897، ‏NP_001729
	‏NP_033929، ‏XP_011246439 NP_001077426، ‏NP_033929، ‏XP_011246439
	ويكي بيانات
اعرض/عدّل إنسان	اعرض/عدّل فأر

الأنهيداز الكربونية 1هو إنزيم يتم ترميزه عند البشر بواسطة جين CA1.[1][2]

أنهيدراز كربوني (CA) هي عائلة كبيرة من الانزيمات المعدنية الزنك التي تحفز الترطيب القابل للعكس لثنائي أكسيد الكربون. يشاركون في مجموعة متنوعة من العمليات البيولوجية، بما في ذلك التنفس الخلوي، والتكلس، وتوازن الحمض القاعدي، وارتشاف العظم، وتشكيل الفكاهة المائية، والسائل الدماغي الشوكي، واللعاب، والعصارة الهضمية.

تظهر تنوعًا واسعًا في توزيع الأنسجة وفي توطينها التحت خلوي. يرتبط CA1 ارتباطًا وثيقًا بجينات CA2 و CA3 على الكروموسوم 8، وهو يشفر بروتين عصاري خلوي يوجد على أعلى مستوى في كريات الدم الحمراء. تم وصف المتغيرات النصية لـ CA1 باستخدام polyA_sites البديلة في الأدبيات.[2]

بناء

يحتوي البروتين CA1 البشري على الموقع النشط N-terminus، وموقع ارتباط الزنك، وموقع ربط الركيزة.[3] يكشف التركيب البلوري لمركب الأنيون بيكربونات CA1 عن اثنتين من الروابط الهيدروجينية بين الزوج ثريونين-حمض الجلوتاميك وزوج Glu117-هستيدين119، وعلاقة P-H واحدة بين جزيء الماء وحلقة فينيل من بقايا تيروسين. يرتبط تثبيط المنتج من CA1 عبر الأنيكون بيكربونات إلى تغيير توطين البروتون على His119. لذلك يعتبر الرابطة Glu117-His119 H لتنظيم أيونات الزنك والقوة الملزمة من أنيون البيكربونات.[4]

آلية

إن التفاعل الذي يتم تحفيزه بواسطة CA1 هو نفسه مثل بروتينات عائلة الأنهيدراز الكربونية الأخرى:

{\ce {CO2{}+H2O->[{\text{Carbonic anhydrase}}]H2CO3}}

(في الأنسجة - تركيز ثاني أكسيد الكربون العالي)[5]

يحتوي التفاعل المحفز CA1 على حركية ميكايليس و مينتين من 4.0 mM لـ CO2،[3][6] الجهد الأقصى للإنزيم من 2 × 105 s − 1، والكفاءة التحفيزية (Kcat / Km) من 5 × 107 M − 1s − 1 مقارنة إلى isuzymes أخرى من عائلة α-CA من anhydrases الكربونية. معدل الدوران والمعدل الحفاز CA1 ليست سوى حوالي 10 ٪ من CA2 (Kcat: 1.4 × 106 s − 1 Kcat / Km: 1.5 × 108 M − 1s − 1).[7]

وظيفة

ينتمي الأنهيدراز الكربونيك 1 إلى العائلة الفرعية α-CA ويتم توطينه في العصارة الخلوية لخلية الدم الحمراء، والسبيل الهضمي، والقلب وغيرها من الأعضاء أو الأنسجة.[8] يساهم النقل عبر الغشاء لبيكربونات كاليفورنيا المنتجة بشكل كبير في تنظيم أس هيدروجيني.[9]

في متغير الإنسان الذي ينشط فيه الزنك من CA1، ميشيغان فاريانت، تغيرت طفرة نقطية واحدة من 67 هستيدين إلى أرجنين في منطقة حرجة من الموقع النشط. هذا النوع من الزنك إنزيم بروتين فلزي، فريد من حيث أنه يمتلك نشاط استرياز الذي تم تعزيزه بشكل خاص بإضافة أيونات الزنك الحرة.[7]

تفاعلات

تبين أن CA1 يتفاعل مع:

TFCP2[10]
HSD17B7[11]
MAPK6[12]

تم تأكيد هذه التفاعلات باستخدام علم الخلايا الحية عالية الإنتاج.

مراجع

"Physical mapping of the human carbonic anhydrase gene cluster on chromosome 8"، Genomics، 10 (4): 882–8، أغسطس 1991، doi:10.1016/0888-7543(91)90176-F، PMID 1916821.
"Entrez Gene: CA1 carbonic anhydrase I"، مؤرشف من الأصل في 07 ديسمبر 2019.
"CA1 - Carbonic anhydrase 1 - Homo sapiens (Human) - CA1 gene & protein"، www.uniprot.org، مؤرشف من الأصل في 27 يونيو 2018، اطلع عليه بتاريخ 23 مارس 2016.
"Enzyme-substrate interactions. Structure of human carbonic anhydrase I complexed with bicarbonate"، Journal of Molecular Biology، 241 (2): 226–32، أغسطس 1994، doi:10.1006/jmbi.1994.1491، PMID 8057362.
Carbonic acid has a pK_a of around 6.36 (the exact value depends on the medium) so at pH 7 a small percentage of the bicarbonate is protonated. See حمض الكربونيك for details concerning the equilibria HCO⁻
₃ + H⁺ H₂CO₃ and H₂CO₃ CO₂ + H₂O
"Carbonic anhydrase catalyzes cyanamide hydration to urea: is it mimicking the physiological reaction?"، Journal of Biological Inorganic Chemistry، 4 (5): 528–36، أكتوبر 1999، doi:10.1007/s007750050375، PMID 10550681.
"Crystal structure of a zinc-activated variant of human carbonic anhydrase I, CA I Michigan 1: evidence for a second zinc binding site involving arginine coordination"، Biochemistry، 41 (20): 6237–44، مايو 2002، doi:10.1021/bi0120446، PMID 12009884.
"Carbonic anhydrase activation is associated with worsened pathological remodeling in human ischemic diabetic cardiomyopathy"، Journal of the American Heart Association، 3 (2): e000434، 01 يناير 2014، doi:10.1161/JAHA.113.000434، PMC 4187518، PMID 24670789.
"Quantification of carbonic anhydrase gene expression in ventricle of hypertrophic and failing human heart"، BMC Cardiovascular Disorders، 13: 2، 01 يناير 2013، doi:10.1186/1471-2261-13-2، PMC 3570296، PMID 23297731.
"A proteome-scale map of the human interactome network"، Cell، 159 (5): 1212–26، نوفمبر 2014، doi:10.1016/j.cell.2014.10.050، PMC 4266588، PMID 25416956. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط |إظهار المؤلفين=6 غير صالح (مساعدة)
"Toward an understanding of the protein interaction network of the human liver"، Molecular Systems Biology، 7: 536، 01 يناير 2011، doi:10.1038/msb.2011.67، PMC 3261708، PMID 21988832. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط |إظهار المؤلفين=6 غير صالح (مساعدة)
"A directed protein interaction network for investigating intracellular signal transduction"، Science Signaling، 4 (189): rs8، سبتمبر 2011، doi:10.1126/scisignal.2001699، PMID 21900206.

قراءات إضافية

"Biochemical genetics of carbonic anhydrase"، Advances in Human Genetics، 7: 1–56، 1977، PMID 827930.
"Human carbonic anhydrases and carbonic anhydrase deficiencies"، Annual Review of Biochemistry، 64 (1): 375–401، 1995، doi:10.1146/annurev.bi.64.070195.002111، PMID 7574487.
"Erythrocyte carbonic anhydrase I: inherited deficiency in humans"، Science، 197 (4302): 471–2، يوليو 1977، doi:10.1126/science.406674، PMID 406674.
"Crystal structure of human erythrocyte carbonic anhydrase B. Three-dimensional structure at a nominal 2.2-A resolution"، Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America، 72 (1): 51–5، يناير 1975، doi:10.1073/pnas.72.1.51، PMC 432238، PMID 804171.
"Treatment of Haemophilus aphrophilus endocarditis with ciprofloxacin"، The Journal of Infection، 24 (3): 317–20، مايو 1992، doi:10.1016/S0163-4453(05)80037-4، PMID 1602151.
"Structure and methylation patterns of the gene encoding human carbonic anhydrase I"، Gene، 93 (2): 277–83، سبتمبر 1990، doi:10.1016/0378-1119(90)90236-K، PMID 2121614.
"Immunohistochemical observations on carbonic anhydrase I and II in human salivary glands and submandibular obstructive adenitis"، Journal of Oral Pathology، 15 (4): 187–90، أبريل 1986، doi:10.1111/j.1600-0714.1986.tb00604.x، PMID 3088232.
"Human carbonic anhydrase I cDNA"، Nucleic Acids Research، 15 (5): 2386، مارس 1987، doi:10.1093/nar/15.5.2386، PMC 340641، PMID 3104879.
"Assignment of the gene determining human carbonic anhydrase, CAI, to chromosome 8"، Annals of Human Genetics، 50 (Pt 2): 123–9، مايو 1986، doi:10.1111/j.1469-1809.1986.tb01030.x، PMID 3124707.
"Human carbonic anhydrases. XII. The complete primary structure of the C isozyme"، The Journal of Biological Chemistry، 249 (8): 2329–37، أبريل 1974، PMID 4207120.
"[Primary structure of human B erythrocyte carbonic anhydrase. 3. Sequence of CNBr fragment I and III (residues 149-260)]"، Biochimie، 56 (8): 1031–43، 1975، doi:10.1016/S0300-9084(74)80093-3، PMID 4217196.
"Amino acid sequence of human erythrocyte carbonic anhydrase B"، Biochemical and Biophysical Research Communications، 48 (3): 670–7، أغسطس 1972، doi:10.1016/0006-291X(72)90400-7، PMID 4625868.
"Human carbonic anhydrases. XI. The complete primary structure of carbonic anhydrase B"، The Journal of Biological Chemistry، 248 (6): 1885–93، مارس 1973، PMID 4632246.
"Population genetic studies of the Philippine Negritos. III. Identification of the carbonic anhydrase-1 variant with CA1 Guam"، American Journal of Human Genetics، 33 (1): 105–11، يناير 1981، PMC 1684865، PMID 6781336.
"Marked zinc activation of ester hydrolysis by a mutation, 67-His (CAT) to Arg (CGT), in the active site of human carbonic anhydrase I"، Human Mutation، 4 (4): 294–6، 1995، doi:10.1002/humu.1380040411، PMID 7866410.
"Carbonic anhydrase I and II as a differentiation marker of human and rat colonic enterocytes"، Research in Experimental Medicine. Zeitschrift Für Die Gesamte Experimentelle Medizin Einschliesslich Experimenteller Chirurgie، 198 (4): 175–85، ديسمبر 1998، PMID 9879596.
"Vasoconstrictive drugs increase carbonic anhydrase I in vascular smooth muscle while vasodilating drugs reduce the activity of this isozyme by a direct mechanism of action"، Drugs Under Experimental and Clinical Research، 27 (2): 53–60، 2001، PMID 11392054.

بوابة الكيمياء الحيوية
بوابة علم الأحياء الخلوي والجزيئي

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[pmid1916821-1] "Physical mapping of the human carbonic anhydrase gene cluster on chromosome 8"، Genomics، 10 (4): 882–8، أغسطس 1991، doi:10.1016/0888-7543(91)90176-F، PMID 1916821.

[entrez-2] "Entrez Gene: CA1 carbonic anhydrase I"، مؤرشف من الأصل في 07 ديسمبر 2019.

[uniprot.org-3] "CA1 - Carbonic anhydrase 1 - Homo sapiens (Human) - CA1 gene & protein"، www.uniprot.org، مؤرشف من الأصل في 27 يونيو 2018، اطلع عليه بتاريخ 23 مارس 2016.

[4] "Enzyme-substrate interactions. Structure of human carbonic anhydrase I complexed with bicarbonate"، Journal of Molecular Biology، 241 (2): 226–32، أغسطس 1994، doi:10.1006/jmbi.1994.1491، PMID 8057362.

[5] Carbonic acid has a pK_a of around 6.36 (the exact value depends on the medium) so at pH 7 a small percentage of the bicarbonate is protonated. See حمض الكربونيك for details concerning the equilibria HCO⁻
₃ + H⁺ H₂CO₃ and H₂CO₃ CO₂ + H₂O

[6] "Carbonic anhydrase catalyzes cyanamide hydration to urea: is it mimicking the physiological reaction?"، Journal of Biological Inorganic Chemistry، 4 (5): 528–36، أكتوبر 1999، doi:10.1007/s007750050375، PMID 10550681.

[مولد_تلقائيا1-7] "Crystal structure of a zinc-activated variant of human carbonic anhydrase I, CA I Michigan 1: evidence for a second zinc binding site involving arginine coordination"، Biochemistry، 41 (20): 6237–44، مايو 2002، doi:10.1021/bi0120446، PMID 12009884.

[:0-8] "Carbonic anhydrase activation is associated with worsened pathological remodeling in human ischemic diabetic cardiomyopathy"، Journal of the American Heart Association، 3 (2): e000434، 01 يناير 2014، doi:10.1161/JAHA.113.000434، PMC 4187518، PMID 24670789.

[9] "Quantification of carbonic anhydrase gene expression in ventricle of hypertrophic and failing human heart"، BMC Cardiovascular Disorders، 13: 2، 01 يناير 2013، doi:10.1186/1471-2261-13-2، PMC 3570296، PMID 23297731.

[10] "A proteome-scale map of the human interactome network"، Cell، 159 (5): 1212–26، نوفمبر 2014، doi:10.1016/j.cell.2014.10.050، PMC 4266588، PMID 25416956. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط |إظهار المؤلفين=6 غير صالح (مساعدة)

[11] "Toward an understanding of the protein interaction network of the human liver"، Molecular Systems Biology، 7: 536، 01 يناير 2011، doi:10.1038/msb.2011.67، PMC 3261708، PMID 21988832. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط |إظهار المؤلفين=6 غير صالح (مساعدة)

[12] "A directed protein interaction network for investigating intracellular signal transduction"، Science Signaling، 4 (189): rs8، سبتمبر 2011، doi:10.1126/scisignal.2001699، PMID 21900206.