Dekarboksylaza glicyny

Kompleks enzymatyczny dekarboksylazy glicyny (GDC, EC 2.1.2.10) – kompleks enzymatyczny, który razem z hydroksymetylotransferazą seryny (SHMT, EC 2.1.2.1) odpowiedzialny jest za przekształcenie glicyny do seryny w mitochondriach roślinnych w procesie fotooddychania.

Dekarboksylaza glicyny składa się z czterech różnych komponentów enzymatycznych: dwóch podjednostek P (dimer o masie 98-106 kDa), 27 podjednostek H (monomer o masie 13,8-15,5 kDa), 9 podjednostek T (monomer o masie 41-45 kDa) i dwóch podjednostek L (monomer o masie 50-59 kDa)[1][2]. Białko H nie pełni funkcji katalitycznych. Jest zlokalizowane w centrum kompleksu i przenosi produkty pośrednie między pozostałymi trzema komponentami. Białko P rozpoczyna reakcję dekarboksylacji poprzez przyłączenie grupy α-aminowej glicyny do 5-fosforanu pirydoksalu. Następuje przeniesienie elektronów z atomu węgla α i odłączenie grupy karboksylowej. Pozostałe elementy cząsteczki glicyny: węgiel α i grupa α-aminowa przenoszone są poprzez podjednostkę H do centrum aktywnego białka T. Białko T katalizuje reakcję przyłączenia atomu węgla z grupy metyloaminowej na tetrahydrofolian. Jednocześnie odłączana jest cząsteczka NH3. Oderwane elektrony oraz para atomów wodoru w postaci kwasu dihydroliponowego przenoszone są na podjednostkę L i służą do redukcji FAD do FADH2. Siła redukcyjna z FADH2 jest następnie przenoszona na cząsteczkę NAD+. Ostatecznie uwalniana jest cząsteczka CO2, NH3 oraz powstaje cząsteczka NADH. Grupa metylowa przyłączana jest przy udziale SHMT do cząsteczki glicyny co prowadzi do powstania seryny[3]. SHMT jest tetramerem o masie 220 kDa składającym się z czterech identycznych podjednostek o masie 53 kDa[4].

Pewną aktywność dekarboksylazy glicyny wykazują prawdopodobnie wszystkie komórki roślinne. Największą aktywność enzym ten wykazuje w fotosyntetyzujących tkankach roślin typu C3. W mitochondriach grochu GDC stanowi 1/3 rozpuszczalnych białek mitochondrialnych[5]. W tkankach niefotosyntetyzujących i roślinach etiolowanych aktywność GDC jest znikoma.

PrzypisyEdytuj

  1. Rogers WJ., Jordan BR., Rawsthorne S., Tobin AK. Changes to the Stoichiometry of Glycine Decarboxylase Subunits during Wheat (Triticum aestivum L.) and Pea (Pisum sativum L.) Leaf Development.. „Plant physiology”. 3 (96), s. 952–956, lipiec 1991. PMID: 16668280. 
  2. Srinivasan R., Oliver DJ. Light-dependent and tissue-specific expression of the H-protein of the glycine decarboxylase complex.. „Plant physiology”. 1 (109), s. 161–8, wrzesień 1995. PMID: 7480320. 
  3. Oliver DJ., Raman R. Glycine decarboxylase: protein chemistry and molecular biology of the major protein in leaf mitochondria.. „Journal of bioenergetics and biomembranes”. 4 (27), s. 407–14, sierpień 1995. PMID: 8595976. 
  4. Douce R., Bourguignon J., Macherel D., Neuburger M. The glycine decarboxylase system in higher plant mitochondria: structure, function and biogenesis.. „Biochemical Society transactions”. 1 (22), s. 184–8, luty 1994. PMID: 8206222. 
  5. Oliver DJ., Neuburger M., Bourguignon J., Douce R. Interaction between the Component Enzymes of the Glycine Decarboxylase Multienzyme Complex.. „Plant physiology”. 2 (94), s. 833–839, październik 1990. PMID: 16667785.