Metilkrotonil CoA karboksilaza (MCC) (3-metilkrotonil CoA karboksilaza, metilkrotonoil-CoA karboksilaza) je biotin-potrebni enzim koji se nalazi u mitohondrijama. MCC koristi bikarbonat kao izvor karboksil grupe za kataliziranje karboksilacije ugljika u blizini karbonil grupe, koja izvodi četvrti korak u preradi leucina, esencijalne aminokiseline.
Struktura
Gen Ljudski MCC je biotin-ovisni mitohondrijski enzim koji tvore dvije podjedinice MCCCα i MCCCβ, kodirani sa lokusa "'MCCC1'", odnosno MCCC2. Gen MCCC1 ima 21 egzon i nalazi se na hromosomu 3 na poziciju q27. Gen MCCC2 ima 19 egzona i nalazhi se na hromosomu 5, pozicija q12-q13.
Protein Enzim sadrži podjedinice α i β. Ljudski MCCCα sastoji se od 725 aminokiselina koje sadrže kovalentno vezan biotin bitan za ATP-ovisnu karboksilaciju; MCCCβ ima 563 aminokiseline koje imaju aktivnost karboksiltransferaze koja je vjerovatno bitna za vezivanje za 3-metilkrotonil CoA. Smatra se da je holoenzim MCC heterododekamer (6α6β) s bliskom strukturnom analogijom sa propionil-CoA karboksilazom (PCC), još jednom mitohondrijskom karboksilazom zavisnom od biotina.
Funkcija Tokom razgradnje aminokiselina s razgranatim lancem, MCC izvodi jedan korak u razgradnji leucina, kako bi na kraju dobio acetil CoA i acetoacetat. MCC katalizira karboksilaciju 3-metilkrotonil CoA u 3-metilglutakonil CoA, kritičan korak za katabolizam leucina i izovalerinske kiseline u mnogim vrstama, uključujući sisare, biljke i bakterije. 3-Metilglutakonil CoA se zatim hidratizira kako bi se dobio 3-hidroksi-3-metilglutaril CoA. 3-Hidroksi-3-metilglutaril CoA se cijepa na dvije molekule, acetoacetat i acetil CoA.
Tačkaste mutacije i delecija u genima koji kodiraju MCC mogu dovesti do nwdostatka MCC-a, urođene greške metabolizma koja se obično javlja povraćanjem, metaboličkom acidozom, vrlo niskom koncentracijom glukoze i vrlo niske koncentracije karnitina u plazmi. 600px|center|thumb|Metabolički put ljudskog HMB i izovaleril-CoA u odnosu na l-leucin. Od dva glavna puta, l-leucin se uglavnom metabolizira u izovaleril-CoA, dok se samo oko 5% metabolizira u HMB
Mehanizam Bikarbonat se aktivira dodatkom ATP, povećavajući svoju reaktivnost. Nakon što se bikarbonat aktivira, dio biotina MCC-a vrši nukleofilni napad na njega, kako bi nastao enzim-vezani karboksibiotin. Karboksibiotinski dio MCC-a tada može proći nukleofilni napad, prenoseći karboksilnu grupu na supstrat, 3-metilkrotonil CoA, kako bi se formirao 3-metilglutakonil CoA.
Regulacija MCC ne reguliraju male molekule, prehrambeni ili hormonski faktori.
Klinički značaj Kod ljudi, nedostatak MCC-a je rijedak autosomno recesivni genetički poremećaj, čija klinička slika varira od benigne do duboke metaboličke acidoze i smrti u djetinjstvu. Pokazalo se da neispravne mutacije bilo α ili β podjedinice uzrokuju sindrom nedostatka MCC. Tipski dijagnostički test je povišena ekskrecija urinom 3-hidroksiisovalerinske kiseline i 3-metilkrotonilglicina. Pacijenti s nedostatkom MCC-a obično imaju normalan rast i razvoj prije prve akutne epizode, kao što su konvulzije ili koma, koja se obično javlja u dobi od 6 mjeseci do 3 godine.
Interakcije Pokazano je da MCC ima interakcije sa TRI6 u Fusarium graminearum.
Reference
Vanjski linkovi
Kategorija:EC 6.4.1 Kategorija:Geni na hromosomu 5 Kategorija:Geni na hromosomu 3 Kategorija:Enzimi Kategorija:Ljudski proteini Kategorija:Proteomika