(2E,6E)-ファルネシル二リン酸シンターゼ

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(2E,6E)-ファルネシル二リン酸シンターゼ
2f8z.jpg
ヒト由来ファルネシル二リン酸シンターゼ(PDB 2F8Z)
識別子
EC番号 2.5.1.10
CAS登録番号 37277-79-5
データベース
IntEnz IntEnz view
BRENDA英語版 BRENDA entry
ExPASy NiceZyme view
KEGG KEGG entry
MetaCyc metabolic pathway
PRIAM profile
PDB構造 RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum

(2E,6E)-ファルネシル二リン酸シンターゼ((2E,6E)-farnesyl diphosphate synthase)はテルペノイドステロイドの合成に関わるプレニル基転移酵素の1つで、次の化学反応触媒する酵素である。

ゲラニル二リン酸 + イソペンテニル二リン酸 二リン酸 + (2E,6E)-ファルネシル二リン酸

組織名はgeranyl-diphosphate:isopentenyl-diphosphate geranyltranstransferaseである。単にファルネシル二リン酸シンターゼという場合が多く、また別名としてゲラニルtransトランスフェラーゼ(geranyltranstransferase)がある。

分布[編集]

ほぼすべての生物に保存されている。

構造[編集]

ファルネシル二リン酸シンターゼはホモ2量体で機能している。単量体は分子量およそ30kDaのポリペプチドで、11本のαヘリックスからなる。2ヶ所によく保存されたDDxxDモチーフが存在し、ここにマグネシウムイオンを介して基質が結合する[1]

Crystal structure of FPPS (PDB ID: 1RQI)
大腸菌由来ファルネシル二リン酸シンターゼのホモ2量体結晶構造(PDB 1RQI)。紫と青はそれぞれの単量体を示している。Inset 1は疎水的ポケットを原図より横に90度回転して示したもので、基質結合モチーフを黄、鎖長決定に関わる残基を緑で示す。Inset 2は活性部位を原図の上側から見た様子で、3つのMg2+イオン(灰色の球)を介して基質が結合している。[1]

反応機構[編集]

反応はイオン化-縮合-脱離の3過程で進行するSN1反応である。まず基質であるゲラニル二リン酸(またはジメチルアリル二リン酸)のアニオン性脱離基である二リン酸を3つのマグネシウムイオンがキレートする。これにより生じたカルボカチオンを、イソペンテニル二リン酸の二重結合が求核攻撃することで2つの分子が結合する。最後にプロトンが脱離することでファルネシル二リン酸(またはゲラニル二リン酸)が生じる。[1]

医学上の重要性[編集]

ファルネシル二リン酸シンターゼ
識別子
略号 FDPS
Entrez 2224
HUGO 3631
OMIM 134629
RefSeq NM_002004
UniProt P14324
他のデータ
EC番号
(KEGG)
2.5.1.10
遺伝子座 Chr. 1 q22

骨ページェット病骨粗鬆症の治療に用いられるビスホスホネート(リセドロネートなど)は、ファルネシル二リン酸シンターゼの阻害によりタンパク質のプレニル化を抑制し、破骨細胞の活動を抑えて骨の吸収を防ぐ。[1][2]

参考文献[編集]

  1. ^ a b c d Hosfield et al. (2004年). “Structural basis for bisphosphonate-mediated inhibition of isoprenoid biosynthesis”. J. Biol. Chem. 279 (10): 8526–8529. doi:10.1074/jbc.C300511200. PMID 14672944. 
  2. ^ Guo et al. (2007年). “Bisphosphonates target multiple sites in both cis- and trans-prenyltransferases”. PNAS 104 (24): 10022–10007. doi:10.1073/pnas.0702254104. PMC 1877987. PMID 17535895. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1877987/. 

関連項目[編集]