Гліцеральдегід-3-фосфатдегідрогеназа

Гліцеральдегід-3-фосфатаза-дегідрогеназа
Наявні структури PDB Пошук ортологів: PDBe RCSB Список кодів PDB 1U8F, 1ZNQ, 3GPD, 4WNC, 4WNI
Ідентифікатори
Символи	GAPDH, GAPD, G3PD, HEL-S-162eP, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase
Зовнішні ІД	OMIM: 138400 MGI: 5434255 HomoloGene: 107053 GeneCards: GAPDH
Онтологія гена Молекулярна функція • transferase activity • microtubule binding • NAD binding • oxidoreductase activity, acting on the aldehyde or oxo group of donors, NAD or NADP as acceptor • GO:0001948, GO:0016582 protein binding • peptidyl-cysteine S-nitrosylase activity • NADP binding • identical protein binding • oxidoreductase activity • glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (NAD+) (phosphorylating) activity • aspartic-type endopeptidase inhibitor activity • disordered domain specific binding Клітинна компонента • везикула • ядерна мембрана • мембрана • внутрішньоклітинна мембранна органела • microtubule cytoskeleton • lipid droplet • клітинна мембрана • perinuclear region of cytoplasm • GAIT complex • цитоскелет • екзосома • гіалоплазма • клітинне ядро • GO:0005578 Позаклітинна матриця • цитоплазма • Рибонуклеопротеїни Біологічний процес • peptidyl-cysteine S-trans-nitrosylation • neuron apoptotic process • глюконеогенез • negative regulation of translation • гліколіз • canonical glycolysis • protein stabilization • cellular response to interferon-gamma • regulation of translation • microtubule cytoskeleton organization • regulation of macroautophagy • GO:0097285 апоптоз • glucose metabolic process • negative regulation of endopeptidase activity • antimicrobial humoral immune response mediated by antimicrobial peptide Джерела:Amigo / QuickGO
Ортологи
Види	Людина	Миша
Entrez	2597	100042025
Ensembl	ENSG00000111640	н/д
UniProt	P04406	P16858
RefSeq (мРНК)	NM_002046 NM_001256799 NM_001289745 NM_001289746 NM_001357938 NM_001357943 NM_001357944	XM_001476707
RefSeq (білок)	NP_001243728 NP_001276674 NP_001276675 NP_002037 NP_001344872	NP_001276655 NP_032110
Локус (UCSC)	Хр. 12: 6.53 – 6.54 Mb	н/д
PubMed search	[1]	[2]
Вікідані
Див./Ред. для людей Див./Ред. для мишей

Гліцеральдегід-3-фосфатдегідрогеназа (англ. Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase) – білок, який кодується геном GAPDH, розташованим у людей на короткому плечі 12-ї хромосоми. ^[3] Довжина поліпептидного ланцюга білка становить 335 амінокислот, а молекулярна маса — 36 053^[4].

Послідовність амінокислот

10		20		30		40		50
MGKVKVGVNG		FGRIGRLVTR		AAFNSGKVDI		VAINDPFIDL		NYMVYMFQYD
STHGKFHGTV		KAENGKLVIN		GNPITIFQER		DPSKIKWGDA		GAEYVVESTG
VFTTMEKAGA		HLQGGAKRVI		ISAPSADAPM		FVMGVNHEKY		DNSLKIISNA
SCTTNCLAPL		AKVIHDNFGI		VEGLMTTVHA		ITATQKTVDG		PSGKLWRDGR
GALQNIIPAS		TGAAKAVGKV		IPELNGKLTG		MAFRVPTANV		SVVDLTCRLE
KPAKYDDIKK		VVKQASEGPL		KGILGYTEHQ		VVSSDFNSDT		HSSTFDAGAG
IALNDHFVKL		ISWYDNEFGY		SNRVVDLMAH		MASKE

A: Аланін
C: Цистеїн
D: Аспарагінова кислота
E: Глутамінова кислота
F: Фенілаланін
G: Гліцин
H: Гістидин
I: Ізолейцин
K: Лізин
L: Лейцин
M: Метіонін
N: Аспарагін
P: Пролін
Q: Глутамін
R: Аргінін
S: Серин
T: Треонін
V: Валін
W: Триптофан

Y: Тирозин

Цей білок за функціями належить до оксидоредуктаз, трансфераз. Задіяний у таких біологічних процесах як апоптоз, гліколіз, регуляція трансляції. Білок має сайт для зв'язування з НАД. Локалізований у цитоплазмі, цитоскелеті, ядрі, мембрані.

Участь у гліколізі

Зміна вільної енергії під час окиснення гліцеральдегід-3-фосфату та фосфорилювання утвореного 3-фосфогліцерату, якщо вони відбуваються послідовно (зверху) та якщо вони спряжені завдяки ковалентному зв'язуванню проміжного продукту із ферментом (знизу).

Гліцеральдегід-3-фосфатдегідрогеназа каталізує реакцію окиснення гліцеральдегід-3-фосфату із одночасним його фосфорилюванням. Це перша реакція гліколізу в якій виділяється енергія. В ході цієї реакції альдегід перетворюється не на вільну кислоту, а на змішаний ангідрид із фосфатною кислотою (1,3-бісфосфогліцерат). Сполуки такого типу — ацилфосфати — мають дуже велику від'ємну зміну вільної енергії гідролізу (ΔG₀ = −49,3 кДж/моль)^[5].

Реакцію перетворення гліцеральдегід-3-фосфату в 1,3-бісфосфогліцерат можна розглядати як два окремі процеси: окиснення альдегідної групи за допомогою НАД⁺ та приєднання фосфатної групи до утвореної карбонової кислоти. Перша реакція термодинамічно вигідна (ΔG₀ = −50 кДж/моль), друга, навпаки, невигідна. Зміна вільної енергії для другої реакції майже така сама, тільки ця зміна додатна. Якби вони відбувались послідовно одна за одною, то друга реакція вимагала б надто великої енергії активації, щоб перебігати в клітині з достатньою швидкістю. Але обидва процеси є спряженими тому, що проміжна сполука — 3-фосфогліцерат — ковалентно зв'язана із залишком цистеїну тіоестерним зв'язком в активному центрі ферменту. Такий тип зв'язку дозволяє «законсервувати» частину енергії, яка виділяється під час окиснення гліцеральдегід-3-фосфату, та використати її для реакції із ортофосфатною кислотою^[6].

ΔG⁰ = 6,3 кДж/моль

Примітки

1. Human PubMed Reference:.
2. Mouse PubMed Reference:.
3. HUGO Gene Nomenclature Commitee, HGNC:4141 (англ.) . Архів оригіналу за 23 жовтня 2016. Процитовано 30 січня 2017.
4. UniProt, P04406 (англ.) . Архів оригіналу за 27 лютого 2017. Процитовано 30 січня 2017.
5. Nelson et al, 2008, с. 536.
6. Berg et al, 2007, с. 442.

Література

• Arcari P., Martinelli R., Salvatore F. (1984). The complete sequence of a full length cDNA for human liver glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase: evidence for multiple mRNA species. Nucleic Acids Res. 12: 9179—9189. PMID 6096821 DOI:10.1093/nar/12.23.9179
• Tso J.Y., Sun X.-H., Kao T.-H., Reece K.S., Wu R. (1985). Isolation and characterization of rat and human glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase cDNAs: genomic complexity and molecular evolution of the gene. Nucleic Acids Res. 13: 2485—2502. PMID 2987855 DOI:10.1093/nar/13.7.2485
• Ye Z., Connor J.R. (2000). cDNA cloning by amplification of circularized first strand cDNAs reveals non-IRE-regulated iron-responsive mRNAs. Biochem. Biophys. Res. Commun. 275: 223—227. PMID 10944468 DOI:10.1006/bbrc.2000.3282
• The status, quality, and expansion of the NIH full-length cDNA project: the Mammalian Gene Collection (MGC). Genome Res. 14: 2121—2127. 2004. PMID 15489334 DOI:10.1101/gr.2596504
• Nowak K., Wolny M., Banas T. (1981). The complete amino acid sequence of human muscle glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase. FEBS Lett. 134: 143—146. PMID 7030790 DOI:10.1016/0014-5793(81)80587-X
• Tisdale E.J. (2002). Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase is phosphorylated by protein kinase Ciota /lambda and plays a role in microtubule dynamics in the early secretory pathway. J. Biol. Chem. 277: 3334—3341. PMID 11724794 DOI:10.1074/jbc.M109744200
• Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L (2007). Biochemistry (вид. 6th). W.H. Freeman and Company. ISBN 0-7167-8724-5. (англ.)
• Campbell NA, Reece JB (2008). Biology (вид. 8th). Benjamin Cammings. ISBN 978-0321543257. Архів оригіналу за 3 березня 2011. Процитовано 2 травня 2017. (англ.)
• Marieb EN, Hoehn K (2006). Human Anatomy & Physiology (вид. 7th). Benjamin Cummings. ISBN 978-0805359091. (англ.)
• Nelson D.L., Cox M.M. (2008). Lehninger Principles of Biochemistry (вид. 5th). W. H. Freeman. ISBN 978-0-7167-7108-1. (англ.)

Див. також

• Хромосома 12

Портал «Біологія»   Портал «Хімія»