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A novel branched-chain amino acid metabolon. Protein-protein interactions in a supramolecular complex.

新規の分岐鎖アミノ酸メタボロン:超分子複合体におけるタンパク質間相互作用 (機械翻訳の邦題)

The Journal of biological chemistry2007Islam MM, Wallin R, Wynn RM, et al.
研究デザインその他の原著論文
対象ヒト・動物 併記

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研究デザイン
その他の原著論文
対象
ヒト・動物 併記
出版年
2007
出典
doi.org
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状態確認日
2026/08/17
収集日
2026/08/03
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公開

日本語要約(機械生成)

分岐鎖アミノ酸の異化経路は、共通の2段階を経る。第一段階は分岐鎖アミノ基転移酵素(BCAT)による脱アミノ化で分岐鎖α-ケト酸(BCKA)を生成し、第二段階は分岐鎖α-ケト酸脱水素酵素複合体(BCKD複合体)による酸化的脱炭酸である。本研究では、ヒトミトコンドリアBCAT(hBCATm)がBCKD複合体のE1脱炭酸酵素と結合し(K_D=2.8μM)、NADHがこの結合を解離させることを示した。E2、E3とは結合しない。hBCATm存在下でE1のk_cat値は12倍に増大した。CXXC中心やE1のリン酸化ループの変異は複合体形成を阻害し、これらの領域が相互作用に重要であることが示された。結果は、hBCATmとBCKD複合体間の基質チャネリングと、ミトコンドリアの酸化還元状態に影響される代謝単位(分岐鎖アミノ酸メタボロン)の形成を示唆する。

この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。

抄録

The catabolic pathways of branched-chain amino acids have two common steps. The first step is deamination catalyzed by the vitamin B(6)-dependent branched-chain aminotransferase isozymes (BCATs) to produce branched-chain alpha-keto acids (BCKAs). The second step is oxidative decarboxylation of the BCKAs mediated by the branched-chain alpha-keto acid dehydrogenase enzyme complex (BCKD complex). The BCKD complex is organized around a cubic core consisting of 24 lipoate-bearing dihydrolipoyl transacylase (E2) subunits, associated with the branched-chain alpha-keto acid decarboxylase/dehydrogenase (E1), dihydrolipoamide dehydrogenase (E3), BCKD kinase, and BCKD phosphatase. In this study, we provide evidence that human mitochondrial BCAT (hBCATm) associates with the E1 decarboxylase component of the rat or human BCKD complex with a K(D) of 2.8 microM. NADH dissociates the complex. The E2 and E3 components do not interact with hBCATm. In the presence of hBCATm, k(cat) values for E1-catalyzed decarboxylation of the BCKAs are enhanced 12-fold. Mutations of hBCATm proteins in the catalytically important CXXC center or E1 proteins in the phosphorylation loop residues prevent complex formation, indicating that these regions are important for the interaction between hBCATm and E1. Our results provide evidence for substrate channeling between hBCATm and BCKD complex and formation of a metabolic unit (termed branched-chain amino acid metabolon) that can be influenced by the redox state in mitochondria.

MeSH

Amino Acids, Branched-ChainAnimalsCatalysisHumansKineticsMaleMitochondriaMitochondria, LiverNADProtein Interaction MappingProtein Structure, TertiaryRatsRats, Sprague-DawleyRecombinant ProteinsTransaminases

DOI 10.1074/jbc.m700198200

PMID 17314104

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