Asetilkolinesterase
Asetilkolinesterase (simbol HGNC ACHE ; EC 3.1.1.7; nama sistematik asetilkolina asetilhidrolase), juga dikenali sebagai AChE, AChase atau asetilhidrolase, merupakan kolinesterase utama di dalam badan. Ia adalah enzim yang memangkinkan pecahan asetilkolina dan beberapa ester kolina lain yang berfungsi sebagai neurotransmiter:
| Asetilkolinesterase | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Asetilkolinesterase memangkin hidrolisis asetilkolinesterase kepada ion asetat dan kolina | |||||||||
| Pengenal pasti | |||||||||
| Nombor EC | 3.1.1.7 | ||||||||
| Nombor CAS | 9000-81-1 | ||||||||
| Pangkalan data | |||||||||
| IntEnz | Lihat IntEnz | ||||||||
| BRENDA | Entri BRENDA | ||||||||
| ExPASy | Lihat NiceZyme | ||||||||
| KEGG | Entri KEGG | ||||||||
| MetaCyc | Laluan metabolik | ||||||||
| PRIAM | Profil | ||||||||
| Struktur PDB | RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum | ||||||||
| Ontologi gen | AmiGO / EGO | ||||||||
| |||||||||
- asetilkolina + H2O = kolina + asetat
Enzim ini ditemui secara utama pada persimpangan neurootot dan dalam sinaps kimia jenis kolinergik, berfungsi untuk menamatkan penghantaran sinaps . Ia tergolong dalam keluarga enzim karboksiesterase, dan merupakan sasaran utama perencatan oleh sebatian organofosforus seperti agen saraf dan racun perosak.
Struktur dan mekanisme enzim
sunting
AChE ialah hidrolase yang menghidrolisis ester kolina. Ia mempunyai aktiviti pemangkin yang sangat tinggi—setiap molekul AChE mendegradasi kira-kira 25,000 molekul asetilkolina (ACh) pada setiap saat, menghampiri had yang dibenarkan oleh resapan substrat.[5][6] Tapak aktif AChE terdiri daripada 2 subtapak—tapak anionik dan subtapak esteratik. Struktur dan mekanisme tindakan AChE telah dijelaskan melalui struktur kristal enzim.[7][8]
Subtapak anionik menampung amina kuaternari positif asetilkolina serta substrat dan perencat kation yang lain. Substrat kation tidak terikat oleh asid amino bercas negatif pada tapak anion, tetapi melalui interaksi 14 sisa aromatik yang melapisi gaung menuju ke tapak aktif.[9][10][11] Kesemua 14 asid amino pada gaung aromatik sangat terpelihara merentas spesies yang berbeza.[12] Antara asid amino aromatik, triptofan 84 adalah kritikal dan penggantiannya dengan alanin mengakibatkan penurunan 3000 kali ganda kereaktifan.[13] Jurang itu menembusi separuh jalan melalui enzim dan panjangnya kira-kira 20 angstrom. Tapak aktif terletak 4 angstrom dari bahagian bawah molekul.[14]
Subtapak esteratik, di mana asetilkolina dihidrolisis kepada asetat dan kolin, mengandungi triad pemangkin tiga asid amino: serina 203, histidina 447 dan glutamat 334. Ketiga-tiga asid amino ini adalah serupa dengan triad pada protease-protease serina lain kecuali glutamat adalah ahli ketiga berbandingaspartat. Lebih-lebih lagi, triad tersebut adalah berlawanan dengan kekiralan protease lain. [15] Tindak balas hidrolisis ester karboksil membawa kepada pembentukan asil-enzim dan kolina bebas. Kemudian, asil-enzim mengalami serangan nukleofilik oleh molekul air, dibantu oleh kumpulan histidina 440, membebaskan asid asetik dan menjana semula enzim bebas.[16][17]
Lihat juga
sunting
Rujukan
sunting- ^ a b c GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000087085 - Ensembl, May 2017
- ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
- ^ Katzung BG (2001). "Introduction to Autonomic Pharmacology". Basic and Clinical Pharmacology (ed. 8th). McGraw-Hill. m/s. 75–91. ISBN 978-0-07-160405-5.
- ^ "Acetylcholinesterase: enzyme structure, reaction dynamics, and virtual transition states". Chemical Reviews. 87 (5): 955–79. 1987. doi:10.1021/cr00081a005.
- ^ "The cholinesterases: from genes to proteins". Annual Review of Pharmacology and Toxicology. 34: 281–320. 1994. doi:10.1146/annurev.pa.34.040194.001433. PMID 8042853.
- ^ "Atomic structure of acetylcholinesterase from Torpedo californica: a prototypic acetylcholine-binding protein". Science. 253 (5022): 872–9. August 1991. Bibcode:1991Sci...253..872S. doi:10.1126/science.1678899. PMID 1678899.
- ^ "Three-dimensional structure of acetylcholinesterase and of its complexes with anticholinesterase drugs". Chem. Biol. Interact. 87 (1–3): 187–97. June 1993. doi:10.1016/0009-2797(93)90042-W. PMID 8343975.
- ^ "Expression of recombinant acetylcholinesterase in a baculovirus system: kinetic properties of glutamate 199 mutants". Biochemistry. 31 (40): 9760–7. October 1992. doi:10.1021/bi00155a032. PMID 1356436.
- ^ "Contribution of aromatic moieties of tyrosine 133 and of the anionic subsite tryptophan 86 to catalytic efficiency and allosteric modulation of acetylcholinesterase". J. Biol. Chem. 270 (5): 2082–91. February 1995. doi:10.1074/jbc.270.5.2082. PMID 7836436.
- ^ "The 'aromatic patch' of three proximal residues in the human acetylcholinesterase active centre allows for versatile interaction modes with inhibitors". Biochem. J. 335 (1): 95–102. October 1998. doi:10.1042/bj3350095. PMC 1219756. PMID 9742217.
- ^ "Dissection of the human acetylcholinesterase active center determinants of substrate specificity. Identification of residues constituting the anionic site, the hydrophobic site, and the acyl pocket". J. Biol. Chem. 268 (23): 17083–95. August 1993. doi:10.1016/S0021-9258(19)85305-X. PMID 8349597.
- ^ "Acetylcholinesterase: Mechanism of Catalysis and Inhibition". Current Medicinal Chemistry - Central Nervous System Agents. 1 (2): 155–170. 2001. doi:10.2174/1568015013358536.
- ^ "Quaternary ligand binding to aromatic residues in the active-site gorge of acetylcholinesterase". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 90 (19): 9031–5. 1993. Bibcode:1993PNAS...90.9031H. doi:10.1073/pnas.90.19.9031. PMC 47495. PMID 8415649.
- ^ "Acetylcholinsterase: A Versatile Enzyme of Nervous System". Annals of Neurosciences. 15 (4): 106–111. October 2008. doi:10.5214/ans.0972.7531.2008.150403.
- ^ "Molecular Architecture and Biological Reactions" (PDF). Chemical & Engineering News. 24 (10): 1375–1377. 1946. doi:10.1021/cen-v024n010.p1375.
- ^ Fersht A (1985). Enzyme structure and mechanism. San Francisco: W.H. Freeman. m/s. 14. ISBN 0-7167-1614-3.
