Ацетилхолинэстераза

Ацетилхолинэстераза (сокр. АХЭ, англ. AChE, КФ 3.1.1.7) — гидролитический фермент из семейства эстераз, который содержится в синапсах и катализирует гидролиз нейромедиатора ацетилхолина до холина и остатка уксусной кислоты. Реакция, катализируемая ацетилхолинэстеразой, необходима для дезактивации ацетилхолина в синаптической щели и перехода клетки-мишени в состояние покоя (например, для расслабления мышечной клетки). Поэтому ингибиторы ацетилхолинэстеразы (фосфорорганические инсектициды, ДФФ, зарин, зоман и V-газы, фасцикулин и некоторые другие пептиды змеиных ядов) — мощные токсины, воздействие которых на организм человека обычно приводит к смерти от судорог дыхательной мускулатуры.

Ацетилхолинэстераза
Acetylcholinesterase-1EA5.png
PDB rendering based on 1b41
Доступные структуры
PDB Поиск ортологов: PDBe, RCSB
Идентификаторы
СимволACHE ; ACEE; ARACHE; N-ACHE; YT
Внешние IDOMIM: 100740 MGI: 87876 HomoloGene: 543 ChEMBL: 220 GeneCards: ACHE Gene
номер EC3.1.1.7
Профиль экспрессии РНК
PBB GE ACHE 205377 s at tn.png
PBB GE ACHE 205378 s at tn.png
Больше информации
Ортологи
ВидЧеловекМышь
Entrez4311423
EnsemblENSG00000087085ENSMUSG00000023328
UniProtP22303P21836
RefSeq (мРНК)NM_000665NM_001290010
RefSeq (белок)NP_000656NP_001276939
Локус (UCSC)Chr 7:
100.49 – 100.49 Mb
Chr 5:
137.29 – 137.29 Mb
Поиск в PubMed[1][2]

Ген, кодирующий фермент ацетилхолинэстеразу у человека, находится на длинном плече седьмой хромосомы.[1][2]

У человека за счёт альтернативного сплайсинга образуется четыре изоформы AChE — T, H, R и 4 [3].

В синапсах (в частности, в концевых пластинках нервно-мышечных синапсов) AChE присутствует в виде тетрамера изоформы T?, присоединённого к коллагеноподобному белку, который кодируется отдельным геном COLQ[4]. Мутация этого гена является одной из наиболее распространённых причин наследственной миастении (myasthenia gravis) [5]. C помощью коллагеноподобного «хвоста» ацетилхолинэстераза прикрепляется к протеогликану перлекану, входящему в состав базальной пластинки синапса. Перлекан, в свою очередь, присоединяется к дистрогликановому комплексу, встроенному в постсинаптическую мембрану мышечной клетки [6].

Ацетилхолинэстераза обнаружена в плазматических мембранах эритроцитов (изоформа H, заякоренная в мембране с помощью присоединенной жирной кислоты)[3][4] и является Yt-антигеном крови.[3][4][5] Вариант His-353 (обычный вариант с гистидином в 353 положении цепи) соответствует группе Yt(a), редкий вариант Asn-353 — группе Yt(b).

В нейронах AChE может локализоваться внутриклеточно (изоформа T). Показано, что накопление AChE внутри ядер клеток нейробластомы приводит к апоптозу [6]

См. также

Примечания

  1. Ehrlich G., Viegas-Pequignot E., Ginzberg D., et al. Mapping the human acetylcholinesterase gene to chromosome 7q22 by fluorescent in situ hybridization coupled with selective PCR amplification from a somatic hybrid cell panel and chromosome-sorted DNA libraries. (англ.) // Genomics : journal. — Academic Press, 1992. — Vol. 13, no. 4. — P. 1192—1197. — DOI:10.1016/0888-7543(92)90037-S. — PMID 1380483.
  2. Getman D.K., Eubanks J.H., Camp S., et al. The human gene encoding acetylcholinesterase is located on the long arm of chromosome 7. (англ.) // Am. J. Hum. Genet. (англ.) : journal. — 1992. — Vol. 51, no. 1. — P. 170—177. — PMID 1609795.
  3. 1 2 G. Daniels. Functions of red cell surface proteins (англ.) // Vox Sanguinis (англ.) : journal. — 2007. — Vol. 93. — P. 331—340. — DOI:10.1111/j.1423-0410.2007.00970.x.
  4. 1 2 Spring F.A., Gardner B., Anstee D.J. Evidence that the antigens of the Yt blood group system are located on human erythrocyte acetylcholinesterase. (англ.) // Blood (англ.) : journal. — American Society of Hematology (англ.), 1992. — Vol. 80, no. 8. — P. 2136—2141. — PMID 1391965.
  5. АХЭ (ацетилхолинэстераза, холинэстераза).
  6. Yang L., He H. Y., Zhang X. J. Increased expression of intranuclear AChE involved in apoptosis of SK-N-SH cells. Neurosci. Res. 42: 261—268 (2002) [PubMed: 11985878].

Литература

  • Silman I., Futerman A.H. Modes of attachment of acetylcholinesterase to the surface membrane. (англ.) // Eur. J. Biochem. (англ.) : journal. — 1988. — Vol. 170, no. 1—2. — P. 11—22. — DOI:10.1111/j.1432-1033.1987.tb13662.x. — PMID 3319614.
  • Soreq H., Seidman S. Acetylcholinesterase--new roles for an old actor. (англ.) // Nat. Rev. Neurosci. : journal. — 2001. — Vol. 2, no. 4. — P. 294—302. — DOI:10.1038/35067589. — PMID 11283752.
  • Shen T., Tai K., Henchman R.H., McCammon J.A. Molecular dynamics of acetylcholinesterase. (англ.) // Accounts of Chemical Research (англ.) : journal. — 2003. — Vol. 35, no. 6. — P. 332—340. — DOI:10.1021/ar010025i. — PMID 12069617.
  • Pakaski M., Kasa P. Role of acetylcholinesterase inhibitors in the metabolism of amyloid precursor protein. (англ.) // Current drug targets. CNS and neurological disorders : journal. — 2003. — Vol. 2, no. 3. — P. 163—171. — DOI:10.2174/1568007033482869. — PMID 12769797.
  • Meshorer E., Soreq H. Virtues and woes of AChE alternative splicing in stress-related neuropathologies. (англ.) // Trends Neurosci. (англ.) : journal. — 2006. — Vol. 29, no. 4. — P. 216—224. — DOI:10.1016/j.tins.2006.02.005. — PMID 16516310.
  • Shafferman A., Kronman C., Flashner Y., et al. Mutagenesis of human acetylcholinesterase. Identification of residues involved in catalytic activity and in polypeptide folding. (англ.) // J. Biol. Chem. : journal. — 1992. — Vol. 267, no. 25. — P. 17640—17648. — PMID 1517212.
  • Li Y., Camp S., Rachinsky T.L., et al. Gene structure of mammalian acetylcholinesterase. Alternative exons dictate tissue-specific expression. (англ.) // J. Biol. Chem. : journal. — 1992. — Vol. 266, no. 34. — P. 23083—23090. — PMID 1744105.
  • Velan B., Grosfeld H., Kronman C., et al. The effect of elimination of intersubunit disulfide bonds on the activity, assembly, and secretion of recombinant human acetylcholinesterase. Expression of acetylcholinesterase Cys-580----Ala mutant. (англ.) // J. Biol. Chem. : journal. — 1992. — Vol. 266, no. 35. — P. 23977—23984. — PMID 1748670.
  • Soreq H., Ben-Aziz R., Prody C.A., et al. Molecular cloning and construction of the coding region for human acetylcholinesterase reveals a G + C-rich attenuating structure. (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 1991. — Vol. 87, no. 24. — P. 9688—9692. — DOI:10.1073/pnas.87.24.9688. — PMID 2263619.
  • Chhajlani V., Derr D., Earles B., et al. Purification and partial amino acid sequence analysis of human erythrocyte acetylcholinesterase. (англ.) // FEBS Lett. (англ.) : journal. — 1989. — Vol. 247, no. 2. — P. 279—282. — DOI:10.1016/0014-5793(89)81352-3. — PMID 2714437.
  • Lapidot-Lifson Y., Prody C.A., Ginzberg D., et al. Coamplification of human acetylcholinesterase and butyrylcholinesterase genes in blood cells: correlation with various leukemias and abnormal megakaryocytopoiesis. (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 1989. — Vol. 86, no. 12. — P. 4715—4719. — DOI:10.1073/pnas.86.12.4715. — PMID 2734315.
  • Bazelyansky M., Robey E., Kirsch J.F. Fractional diffusion-limited component of reactions catalyzed by acetylcholinesterase. (англ.) // Biochemistry : journal. — 1986. — Vol. 25, no. 1. — P. 125—130. — DOI:10.1021/bi00349a019. — PMID 3954986.
  • Gaston S.M., Marchase R.B., Jakoi E.R. Brain ligatin: a membrane lectin that binds acetylcholinesterase. (англ.) // J. Cell. Biochem. (англ.) : journal. — 1982. — Vol. 18, no. 4. — P. 447—459. — DOI:10.1002/jcb.1982.240180406. — PMID 7085778.
  • Ordentlich A., Barak D., Kronman C., et al. Contribution of aromatic moieties of tyrosine 133 and of the anionic subsite tryptophan 86 to catalytic efficiency and allosteric modulation of acetylcholinesterase. (англ.) // J. Biol. Chem. : journal. — 1995. — Vol. 270, no. 5. — P. 2082—2091. — DOI:10.1074/jbc.270.5.2082. — PMID 7836436.
  • Maruyama K., Sugano S. Oligo-capping: a simple method to replace the cap structure of eukaryotic mRNAs with oligoribonucleotides. (англ.) // Gene (англ.) : journal. — Elsevier, 1994. — Vol. 138, no. 1—2. — P. 171—174. — DOI:10.1016/0378-1119(94)90802-8. — PMID 8125298.
  • Ben Aziz-Aloya R., Sternfeld M., Soreq H. Promoter elements and alternative splicing in the human ACHE gene. (англ.) // Prog. Brain Res. : journal. — 1994. — Vol. 98. — P. 147—153. — PMID 8248502.
  • Massoulie J., Pezzementi L., Bon S., Krejci E., Valette F. Molecular and Cellular Biology of Cholinesterases. (неопр.) // Prog. Brain Res.. — 1993. — Т. 93. — С. 31—91. — PMID 8321908.