谷氨脱羧酶定义及其结构分析
谷氨脱羧酶定义及其结构分析
谷氨脱羧酶(Glutamic acid deearboxylase,GAD)能催化*盐转变为广氨基丁酸(GABA),GABA是一种广泛位于外周和中枢神经系统的神经递质。由于GABA在大脑发育和功能上的重要作用并可能参与神经系统疾病、GAD相关性自身免疫原性硬化综合征(Stiff-mansyndrome,SMS)和1型糖尿病的发生,因而引起了极大的兴趣,人们对GAD从生物化学、神经生物学、分子生物学及免疫学等方面进行了广泛的研究。
1。定义/结构 GAD很难从大脑中纯化,这一问题多年来一直困扰着GAD的研究。制备的GAD抗血清是用从9 000只鼠脑中纯化出来的GAD为抗原免疫获得的。沉淀分析法测得纯化的GAD分子量为85kD,但SDS-PAGE分析显示其含有60kD和44kD两种成分。1973年·Wu等提出GAD分子由6个相同的15kD亚单位聚合而成,以此解释了天然与变性后的GAD分子量的差异。以纯化的GAD制备多克隆抗血清,进行免疫组化分析发现GAD可在大脑中表达,并能抑制GAD与神经元突触小泡结合。
一个有趣的发现是不同的实验室纯化的GAD分子量不同,这使人们开始关注相应抗血清的分子特异性。免疫组化的研究结果显示上述抗血清在神经元细胞中的着染模式相似,只是抗两个不同GAD亚型抗血清着染部位稍有不同。
zui早得到的GAD基因是GAD67,是在1986年使用GAD抗血清从脑cDNA表达文库中筛选出来的,重组GAD具有使*转变为GABA的活性。实际上,不同分子量GAD制备的抗血清均识别大脑组织中的两种相似的蛋白分子(GAD67和GAD65)。现已克隆出GAD65和GAD67分子。GAD67与GAD65在细胞内分布不同,前者分布于整个神经元细胞,后者则转运至轴突末端并与膜相。大多数GAD67以有活性的全酶形式存在,而以全酶形式存在的GAD 65不到一半。GAD65无/有活性形式的水平可能调控神经末梢中GABA的含量。有研究显示GAD与辅因子的受GAD磷酸化的调节。
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