Galaktoza-1-fosfat uridililtransferaza – GALT ili G1PUT – je enzim (EC 2.7.7.12) odgovoran za pretvaranje unesene galaktoze u glukozu.
Galaktoza-1-fosfat uridilililtransferaza (GALT) katalizira drugi korak Leloir puta metabolizma galaktoze: UDP-glukoza + galaktoza 1-fosfat glukoza 1-fosfat + UDP-galaktoza Ekspresija GALT -a kontrolira se djelovanjem gena FOXO3. Nedostatak ovog enzima dovodi do klasične galaktozemije kod ljudi i može biti smrtonosan u dobi novorođenčadi ako se laktoza ne ukloni iz prehrane. Patofiziologija galaktozemije nije jasno definirana.
Aminokiselinska sekvenca Dužina polipeptidnog lanca je 379 aminokiselina, а molekulska težina 43.363 Da.
1020304050 MSRSGTDPQQRQQASEADAAAATFRANDHQHIRYNPLQDEWVLVSAHRMK RPWQGQVEPQLLKTVPRHDPLNPLCPGAIRANGEVNPQYDSTFLFDNDFP ALQPDAPSPGPSDHPLFQAKSARGVCKVMCFHPWSDVTLPLMSVPEIRAV VDAWASVTEELGAQYPWVQIFENKGAMMGCSNPHPHCQVWASSFLPDIAQ REERSQQAYKSQHGEPLLMEYSRQELLRKERLVLTSEHWLVLVPFWATWP YQTLLLPRRHVRRLPELTPAERDDLASIMKKLLTKYDNLFETSFPYSMGW HGAPTGSEAGANWNHWQLHAHYYPPLLRSATVRKFMVGYEMLAQAQRDLT PEQAAERLRALPEVHYHLGQKDRETATIA
Strukturne studije Trodimenzijsku strukturu pri rezoluciji 180 pm (kristalografija rendgenskih zraka) GALT-a odredili su Wedekind, Frey i Rayment, a njihovom strukturnom analizom utvrđeno je da su ključne aminokiseline bitne za funkciju GALT. Među njima su Leu4, Phe75, Asn77, Asp78, Phe79 i Val108, koji su u skladu s ostacima koji su uključeni, kako u eksperimente s tačkastom mutacijom, tako i u klinički skrining koji imaju ulogu u ljudskoj galaktozemiji.
Mehanizam GALT katalizira drugu reakciju Leloirovog puta metabolizma galaktoze, kinetikom modela ping pong bi-bi, mehanizmom dvostruki pomak. To znači da se neto reakcija sastoji od dva reaktanta i dva produkta (vidi gore navedenu reakciju), a odvija se prema sljedećem mehanizmu: enzim reagira s jednim supstratom, stvarajući jedan proizvod i modificirani enzim, koji nastavlja reagirati s drugim supstrata za stvaranje drugog proizvoda, uz regeneraciju izvornog enzima. U slučaju GALT-a, ostatak His166 djeluje kao moćan nukleofil kako bi olakšao prijenos nukleotida između UDP-heksoza i heksoza-1-fosfata.
UDP-glukoza + E-Hisglukoza-1-fosfat + E-His-UMP Galaktoza-1-fosfat + E-His-UMPUDP-galaktoza + E-His left|thumb| Dvostepeno djelovanje galaktoza-1-fosfat uridililtransferaze. Slika prema:
Klinički značaj Nedostatak GALT uzrokuje klasičnu galaktozemiju. Galaktozemija je autosomno recesivni nasljedni poremećaj koji se može otkriti kod novorođenčadi i u djetinjstvu. Javlja se otprilike 1/40.000 – 60.000 živorođene djece. Klasična galaktozemija (G/G) uzrokovana je nedostatkom GALT aktivnosti, dok su češće kliničke manifestacije, Nedostatak galaktoza-1-fosfat uridililtransferaze Duarte (D/D) i Duarte/klasična varijanta (D/G) uzrokovane su slabljenjem aktivnosti GALT-a. Simptomi uključuju otkazivanje jajnika, razvojni poremećaj koordinacije (poteškoće u korektnom i konzistentnom govoru), i nervne nedostatke. Jedna mutacija u bilo kojem od nekoliko parova baza može dovesti do nedostatka aktivnosti GALT-a. Naprimjer, jedna mutacija iz A u G u egzonu 6 gena GALT mijenja Glu188 u arginin, a mutacija iz A u G u egzonu 10 pretvara Asn314 u aspartat. Ove dvije mutacije također dodaju nova rezna mjesta restrikcijskih enzima, koja omogućuju detekciju i opsežni skrining populacije pomoću PCR-a (lančana reakcija polimeraze). Skriningom je uglavnom eliminirana neonatusna smrt uzrokovana G /G galaktozemijom, ali je bolest, zbog uloge GALT-a u biohemijskom metabolizmu unesene galaktoze (koja je otrovna pri akumulaciji) energetski korisna glukoza, svakako može biti smrtonosna. Međutim, oboljeli od galaktozemije mogu živjeti relativno normalnim životom izbjegavajući mliječne proizvode i bilo što drugo što sadrži galaktozu (jer se ne može metabolizirati), ali još uvijek postoji potencijal za probleme u neurološkom razvoju ili druge komplikacije, čak i kod onih koji izbjegavaju galaktozu.
Baza podataka bolesti Galactosemia (GALT) Mutation Database
Reference
Dopunska literatura
Vanjski linkovi
GeneReviews/NIH/NCBI/UW entry on Galactosemia Galactosemia (GALT) Mutation Database GALT Protein Database PDBe-KB provides an overview of all the structure information available in the PDB for Human Galactose-1-phosphate uridylyltransferase
Kategorija:EC 2.7.7 Kategorija:Geni na hromosomu 9 Kategorija:Ljudski proteini Kategorija:Proteomika