Уропорфириноген III декарбоксилаза , также уропорфириноген декарбоксилаза (сокр. УПГ-III-декарбоксилаза ) — фермент (КФ ) из семейства декарбоксилазы (класс лиазы ), катализирует реакцию декарбоксилирования молекул уропорфириногена III в копропорфириноген III . Реакция имеет следующий вид:

уропорфириноген III ${\displaystyle \rightleftharpoons }$ копропорфириноген III + 4CO ₂ .

Реакция протекает в цитозоле клеток и является пятой по счёту в биосинтезе гема .

У человека фермент кодируется геном , который локализован на коротком плече (p-плече) 1-ой хромосомы .

Механизм катализа

Считается, что при низких концентрациях субстрата ( УПГ-III ) реакция протекает по упорядоченному пути с последовательным удалением молекул CO ₂ из колец D, A, B и C, тогда как при более высоких уровнях субстрата/фермента, по-видимому, действует случайный путь. В растворе фермент функционирует в виде димера, и ферменты человека и табака были кристаллизованы и растворены с хорошим разрешением.

УПГ-III-декарбоксилаза считается необычной декарбоксилазой, поскольку в отличие от подавляющего большинства декарбоксилаз осуществляет декарбоксилирование без участия каких-либо кофакторов . Недавно было предложено, что механизм её катализа осуществляется через протонирование субстрата остатком аргинина . В отчёте 2008 года показано, что некатализируемая УПГ-III-декарбоксилазой скорость реакции составляет 10 ^–19 с ^–1 , поэтому при pH 10 ускорение реакции данным ферментом относительно некатализируемой, т.е. каталитическая эффективность, является наибольшим для любого известного фермента и составляет 6 х 10 ²⁴ М ^-1 .

Клиническое значение

Известно, что мутации и дефицит этого фермента вызывают семейную позднюю кожную порфирию и гепатоэритропоэтическую порфирию . Обнаружено по меньшей мере 65 вызывающих заболевания мутаций в этом гене .

Примечания