PDK4 - PDK4

PDK4
Protein PDK4 PDB 2E0A.png
Tillgängliga strukturer
PDB Ortologisökning: PDBe RCSB
Identifierare
Alias PDK4 , pyruvat dehydrogenas kinas 4
Externa ID: n OMIM : 602527 MGI : 1351481 HomoloGene : 129720 GeneCards : PDK4
Ortologer
Arter Mänsklig Mus
Entrez
Ensembl
UniProt
RefSeq (mRNA)

NM_002612

NM_013743

RefSeq (protein)

NP_002603

NP_038771

Plats (UCSC) Chr 7: 95,58 - 95,6 Mb Chr 6: 5,48 - 5,5 Mb
PubMed sökning
Wikidata
Visa/redigera människa Visa/redigera mus

Pyruvat dehydrogenas lipoamid kinas isozym 4, mitokondrie är ett enzym som hos människor kodas av PDK4 -genen . Det kodar för ett isozym av pyruvat dehydrogenas kinas .

Denna gen är medlem av PDK/BCKDK -proteinkinasfamiljen och kodar för ett mitokondriellt protein med en histidinkinasdomän . Detta protein ligger i matrisen i mitokondrier och hämmar pyruvat-dehydrogenaskomplexet genom att fosforylera en av dess subenheter, minska omvandlingen av pyruvat , som produceras från oxidationen av glukos och aminosyror , till acetyl-CoA och bidrar till regleringen av glukosmetabolism . Uttryck av denna gen regleras av glukokortikoider , retinsyra och insulin . PDK4 ökar i viloläge och hjälper till att minska ämnesomsättningen och spara glukos genom att minska dess omvandling till acetyl-CoA, som går in i citronsyracykeln och omvandlas till ATP .

Strukturera

Det mogna proteinet som kodas av PDK4 -genen innehåller 294 aminosyror i dess sekvens. För att bilda det aktiva proteinet kommer två av polypeptidkedjorna samman för att bilda en öppen konformation. Specifikt kommer de två subenheterna samman för att bilda en nukleotidbindande ficka; denna ficka riktas oftast mot hämmare.

Fungera

Pyruvatdehydrogenas (PDH) -komplexet måste regleras tätt på grund av dess centrala roll i den allmänna metabolismen. Inom komplexet finns det tre serinrester på El -komponenten som är platser för fosforylering; denna fosforylering inaktiverar komplexet. Hos människor har det funnits fyra isozymer av pyruvatdehydrogenas kinas som har visat sig fosforylera dessa tre platser: PDK1 , PDK2 , PDK3 och PDK4. PDK4 innehåller inte de flesta fosfatgrupperna per katalytisk händelse, eftersom det bara kan fosforylera plats 1 och plats 2; dess fosforyleringshastighet är mindre än PDK1, lika med PDK3 och mer än PDK2. När tiaminpyrofosfat (TPP) koenzym är bunden påverkas fosforyleringshastigheterna av alla fyra isozymerna drastiskt. Webbplats 1 är den mest drabbade, med en avsevärd minskning. Den totala aktiviteten av PDK4 påverkas dock inte.

Förordning

Som de primära regulatorerna för ett avgörande steg i den centrala metaboliska vägen, är pyruvatdehydrogenasfamiljen tätt reglerad själv av en mängd faktorer inklusive transkriptionsfaktorer Sp1 och CCAAT -boxbindningsfaktor (CBF). Retinsyra förbättrar PDK4 -transkription genom att göra det möjligt för familjemedlemmar för Retinsyra -receptor att rekrytera transkriptionella koaktivatorer till retinsyra -responselement (RARE) i PDK4 -promotorn. Transkription ökar också genom att hämma inhiberande histondeacetylaser (HDAC) med hjälp av trikostatin A (TSA). Rosiglitazon , en tiazolidindion känd för att aktivera glycerol biogenes vägen ökar PDK4 mRNA transkription i vit fettvävnad , men inte i lever eller muskelvävnad. Farnesoid X -receptor , eller FXR, undertrycker glykolys och förbättrar fettsyraoxidationen genom att öka PDK4 -uttrycket och inaktivera PDH -komplexet. Andra faktorer, såsom insulin , nedreglerar direkt både PDK2- och PDK4 -mRNA -transkription. Detta görs genom en föreslagen fosfatidylinositol 3-kinas (PI3K) -beroende väg. Faktum är att även när celler utsätts för dexametason för att öka mRNA -uttrycket, blockerar insulin denna effekt. Peroxisomproliferatoraktiverade receptorer reglerar också uttryck; PPAR -alfa och delta befanns uppreglera PDK4 -mRNA, men PPAR -gammaaktivering nedreglerade uttryck.

Klinisk signifikans

PDK4 är relevant vid en mängd olika kliniska tillstånd. Korttidsfasta inducerar en ökning av PDK4-transkription med cirka 10 gånger. Vid återmatning ökade transkriptionen av PDK4 ytterligare, en överraskande syn, med cirka 50-faldiga nivåer innan fastan började. Denna effekt kan också ses på lång sikt. PDK4 överuttrycks i skelettmuskulatur vid typ 2 -diabetes , vilket resulterar i nedsatt glukosutnyttjande. Hos patienter efter fetma finns en signifikant minskning av PDK4-mRNA-uttryck, i samband med ökat glukosupptag; detta beror troligtvis på att insulinregleringen av PDK4 regleras. Detta bekräftar konceptet att en sänkt tillgänglighet av fria fettsyror påverkar glukosmetabolismen genom PDH -komplexreglering. Det har faktiskt visats att otillräcklig nedreglering av PDK-mRNA hos insulinresistenta individer kan vara en orsak till ökat PDK-uttryck som leder till försämrad glukoseoxidation följt av ökad fettsyraoxidation.

Träning har visat sig också orsaka förändringar i denna gen och att övergående förändringar kan ha en kumulativ effekt under många träningspass. MRNA för PDK4, tillsammans med PPARGC1A , ökar i båda typerna av muskelvävnad efter träning.

Dessa metaboliska effekter kan ses under andra tillstånd. Hypoxi har visat sig inducera PDK4 -genuttryck genom ERR -gammamekanismen . Omvänt är PDK4 nedreglerat i hjärtmuskelvävnad under hjärtsvikt.

Cancer

Den allestädes närvarande rollen för denna gen lämpar sig för att vara involverad i en mängd olika sjukdomspatologier, inklusive cancer. En metabolit, butyrat , inducerar hyperacetylering av histonerna runt PDK4 -genen. Detta är associerat med en högre transkriptionsnivå av PDK4 -mRNA, och reverserar därigenom nedregleringen av PDK4 i tjocktarmscancerceller. I humana tjocktarmscancerceller begränsar inriktning och inaktivering av PDH -komplexet ämnesomsättningen och reglerar glutaminmetabolismen och därigenom delvis hämmar celltillväxt. Emellertid har PDK4 också visat sig främja tumörgenerering och proliferation genom en annan väg, CREB - RHEB - mTORC1 -signalkaskaden .

Interaktiv vägkarta

Klicka på gener, proteiner och metaboliter nedan för att länka till respektive artiklar.

[[Fil:
TCACycle_WP78Go to article Go to article Go to article Go to article Go to HMDB Go to article Go to article Go to article Go to HMDB Go to HMDB Go to article Go to WikiPathways Go to article Go to article Go to article Go to WikiPathways Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to WikiPathways Go to article Go to article Go to article Go to HMDB Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to WikiPathways Go to article Go to WikiPathways Go to HMDB Go to article Go to WikiPathways Go to article Go to HMDB Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
[[
]]]
TCACycle_WP78Go to article Go to article Go to article Go to article Go to HMDB Go to article Go to article Go to article Go to HMDB Go to HMDB Go to article Go to WikiPathways Go to article Go to article Go to article Go to WikiPathways Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to WikiPathways Go to article Go to article Go to article Go to HMDB Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to WikiPathways Go to article Go to WikiPathways Go to HMDB Go to article Go to WikiPathways Go to article Go to HMDB Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article Go to article
| alt = TCACycle_WP78 redigera ]]
TCACycle_WP78 redigera

Referenser

Vidare läsning