리보플라빈 키네이스

효소학에서 리보플라빈 키네이스(Riboflavin kinase, EC 2.7.1.26)는 다음 화학 반응을 촉매하는 효소이다.

ATP + riboflavin ${\displaystyle \rightleftharpoons }$ ADP + FMN

리보플라빈 키네이스
테르모플라스마 아키도필룸의 리보플라빈 키네이스의 결정 구조[1]
식별자
EC 번호	2.7.1.26
CAS 번호	9032-82-0
데이터베이스
IntEnz	IntEnz view
BRENDA	BRENDA entry
ExPASy	NiceZyme view
KEGG	KEGG entry
MetaCyc	metabolic pathway
PRIAM	profile
PDB 구조	RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum
유전자 온톨로지	AmiGO / QuickGO
검색 PMC articles PubMed articles NCBI proteins

Riboflavin Kinase
테르모토가 마리티나의 플라빈 결합 FAD 합성 효소의 결정 구조
식별자
상징	Flavokinase
Pfam	PF01687
InterPro	IPR015865
SCOP	1mrz
SUPERFAMILY	1mrz
가능한 단백질 구조: Pfam 구조 PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj PDBsum 구조 요약

Riboflavin kinase
식별자
상징	Riboflavin_kinase
Pfam	PF01687
InterPro	IPR015865
가능한 단백질 구조: Pfam 구조 PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj PDBsum 구조 요약

따라서 이 효소의 두 기질은 ATP와 리보플라빈이고, 두 생성물은 ADP와 FMN이다.

리보플라빈은 리보플라빈 키네이스 (EC 2.7.1.26)의 작용에 의해 FMN으로 전환되고, FAD 합성 효소 (EC 2.7.7.2)에 의해 FMN을 아데닐화하여 FAD로 변환하는 방식으로 촉매적으로 활성인 보조 인자 (FAD와 FMN)로 전환된다. 진핵생물은 일반적으로 두 개의 별개의 효소를 가지고 있는 반면, 대부분의 원핵생물은 두 촉매 작용을 모두 수행할 수 있는 하나의 이중 기능 단백질을 가지고 있으며, 양쪽 모두 예외가 발생한다. 진핵생물의 단일 기능 리보플라빈 키네이스는 이중 기능 원핵생물 효소와 상동성을 가지지만,^[2] 단일 기능 FAD 합성 효소는 원핵생물의 대응물과 다르며 대신 PAPS 환원 효소 패밀리와 관련이 있다.^[3] 이중 기능 효소의 일부인 세균 FAD 합성 효소는 뉴클레오티딜 트랜스퍼레이스와 원격 유사성을 가지므로 FAD 합성 효소의 아데닐화 반응에 관여할 수 있다.^[4]

이 효소는 전달 효소 계열에 속하며, 특히 알코올 그룹을 수용체로 하는 인산기전이효소에 속한다. 이 효소 분류의 체계적인 이름은 ATP:리보플라빈 5'-인산기전이효소이다. 이 효소는 또한 플라보키네이스라고도 불린다. 이 효소는 리보플라빈 물질대사에 참여한다.

그러나 일반적으로 고세균의 리보플라빈 키네이스 (EC 2.7.1.161)는 ATP 대신 CTP를 공여 뉴클레오타이드로 사용하여 다음 반응을 촉매한다.

CTP + riboflavin ${\displaystyle \rightleftharpoons }$ CDP + FMN^[5]

리보플라빈 키네이스는 다른 종류의 세균에서도 분리될 수 있으며, 모두 유사한 기능을 가지지만 아미노산 수는 다르다.

구조

완전한 효소 배열은 엑스선결정학과 NMR로 관찰할 수 있다. 테르모플라스마 아키도필룸에서 분리된 리보플라빈 키네이스 효소는 220개의 아미노산을 포함한다. 이 효소의 구조는 엑스선결정학으로 2.20 Å 해상도에서 결정되었다. 그 2차 구조는 알파 나선 형태로 69개의 잔기 (30%)를 포함하고, 베타 병풍 형태로 60개의 잔기 (26%)를 포함한다. 이 효소는 아미노산 131과 133에 마그네슘 결합 부위를 포함하며, 아미노산 188과 195에 플라빈 모노뉴클레오타이드 결합 부위를 포함한다.

2007년 말 기준으로, 이 효소 분류에 대해 14개의 구조가 해결되었으며, PDB 접근 코드는 1N05, 1N06, 1N07, 1N08, 1NB0, 1NB9, 1P4M, 1Q9S, 2P3M, 2VBS, 2VBT, 3CTA, 2VBU, 2VBV이다.