비오프테린 의존성 방향족 아미노산 하이드록실화효소

비오프테린 의존성 방향족 아미노산 하이드록실화효소(영어: biopterin-dependent aromatic amino acid hydroxylase, AAAH)는 페닐알라닌 4-하이드록실화효소 (EC 1.14.16.1), 티로신 3-하이드록실화효소 (EC 1.14.16.2), 트립토판 5-하이드록실화효소 (EC 1.14.16.4)를 포함하는 방향족 아미노산 하이드록실화효소의 패밀리이다. 이들 효소는 주로 아미노산인 L-페닐알라닌, L-티로신, L-트립토판을 각각 하이드록실화한다.

비오프테린_H
사람의 페닐알라닌 하이드록실화효소 (Fe(II))의 촉매 도메인의 3중 복합체와 복합되어 있는 테트라하이드로비오프테린과 노르류신의 결정 구조
식별자
상징	Biopterin_H
Pfam	PF00351
InterPro	IPR019774
PROSITE	PDOC00316
SCOP	1toh
SUPERFAMILY	1toh
CDD	cd00361
가능한 단백질 구조: Pfam 구조 PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj PDBsum 구조 요약

비오프테린 의존성 방향족 아미노산 하이드록실화효소(AAAH)는 기능적, 구조적으로 관련된 단백질로, 중요한 대사 경로의 속도 제한 효소로 역할을 한다.^[1] 각 AAAH는 철을 함유하고 있으며 기질로 테트라하이드로비오프테린(BH₄)을 사용하여 방향족 아미노산의 고리의 하이드록실화 반응을 촉매한다. AAAH는 N-말단의 세린 잔기에서의 인산화에 의해 조절된다.

대사에서의 역할

사람에서 페닐알라닌 하이드록실화효소의 결핍은 아미노산 대사의 가장 흔한 선천적 이상인 페닐케톤뇨증을 일으킬 수 있다.^[2] 페닐알라닌 하이드록실화효소는 L-페닐알라닌을 L-티로신으로 전환하는 과정을 촉매한다. 티로신 하이드록실화효소는 카테콜아민 생합성의 속도 제한 단계, 즉, L-티로신을 L-도파로 전환하는 과정을 촉매한다. 마찬가지로 트립토판 하이드록실화효소는 세로토닌 생합성의 속도 제한 단계, 즉 L-트립토판을 5-하이드록시-L-트립토판으로 전환하는 과정을 촉매한다.

사람의 뇌에서 카테콜아민과 미량 아민의 생합성 경로[3][4][5] L-페닐알라닌 L-티로신 L-도파 에피네프린 펜에틸아민 p-티라민 도파민 노르에피네프린 N-메틸펜에틸아민 N-메틸티라민 p-옥토파민 시네프린 3-메톡시티라민 AADC AADC AADC 주요 경로 PNMT PNMT PNMT PNMT AAAH AAAH 뇌 CYP2D6 비주요 경로 COMT DBH DBH 사람에서 카테콜아민과 펜에틸아민작동성 미량 아민은 아미노산인 L-페닐알라닌으로부터 유래된다.

구조

비오프테린 의존성 방향족 아미노산 하이드록실화효소(AAAH)는 각각 보존된 C-말단 촉매(C) 도메인과 관련 없는 N-말단 조절(R) 도메인을 포함하고 있다고 제안되었다. R 단백질 도메인은 촉매 핵심의 공통 유전자와 결합하기 위해 다양한 출처에서 모집된 유전자로부터 생겨났을 가능성이 있다. 따라서 동일한 C 도메인과 결합함으로써 단백질은 별도의 R 도메인의 고유한 조절 특성을 획득하게 되었다.

같이 보기

• 하이드록실화효소