グルタミン酸脱水素酵素 : 約 59,600 件
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グルタミン酸デヒドロゲナーゼ GDH : 約 86 件

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出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2016/01/26 17:00:16」(JST)

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グルタミン酸デヒドロゲナーゼ(glutamate dehydrogenase, GDH)は、多くの微生物および真核生物のミトコンドリアに存在する酵素である。尿素の合成に必須な酵素で、グルタミン酸とα-ケトグルタル酸の相互変換を行う。動物では酵素反応で発生したアンモニアは尿素回路に流れ着く。バクテリアではグルタミン酸とアミドトランスフェラーゼにより[アミノ酸]を経て同化される^[1]。植物では環境と圧力に依存してどちらの方向にもはたらく^[2]。トランスジェニック植物において発現するミトコンドリアGDHは除草剤、水不足、病原体感染に対する耐性が強化される^[3]。それらは栄養的価値が大きい^[4]。

グルタミン酸
α-ケトグルタル酸

グルタミン酸デヒドロゲナーゼは異化と代謝経路との間を繋ぐ酵素であり、真核生物の至るところに存在する。

補因子

NAD⁺もしくはNADP⁺がこの酵素の補因子である。

窒素循環での役割

動物および微生物によるアンモニアの組み込みはグルタミン酸デヒドロゲナーゼとグルタミン酸シンターゼによって行われる。グルタミン酸は哺乳類と微生物の窒素循環において、窒素供与体、窒素受容体の両方の役割を果たす。

グルタミン酸デヒドロゲナーゼの調節

ヒトでは、グルタミン酸デヒドロゲナーゼの活性はADP-リボシル化によりコントロールされ、共有結合修飾がサーチュイン遺伝子によって行われる。この調節はカロリー制限と低血糖に反応する緩やかなものである。これらの状況下ではグルタミン酸デヒドロゲナーゼの機能性は、クエン酸回路においてATPを合成するのに使われるα-ケトグルタル酸の量を増やすために高くなる。

微生物では、GDHのアロステリック部位に結合するアンモニウムイオンまたはその大きさに近いルビジウムイオンの濃度により調節され、酵素のKm値を変化させる^[5]。

ADP-リボシル化によるGDHの調節はインスリンを分泌するβ細胞にとって特に重要である。インスリンの分泌はADPの増加により促進される。サーチュイン遺伝子はインスリン分泌を調節し、血糖値とアミノ酸代謝を管理するのに必要な遺伝子である。

調節

アロステリック阻害物質

アデノシン三リン酸
グアノシン三リン酸

アロステリック活性物質

アデノシン二リン酸
グアノシン二リン酸

脚注

^ Lightfoot DA, Baron AJ, Wootton JC (1988). “Expression of the Escherichia coli glutamate dehydrogenase gene in the cyanobacterium Synechococcus PCC6301 causes ammonium tolerance”. Plant Molecular Biology 11 (3): 335-344. doi:10.1007/BF00027390.
^ Mungur R, Glass AD, Goodenow DB, Lightfoot DA (June 2005). “Metabolite fingerprinting in transgenic Nicotiana tabacum altered by the Escherichia coli glutamate dehydrogenase gene”. J. Biomed. Biotechnol. 2005 (2): 198–214. doi:10.1155/JBB.2005.198. PMC 1184043. PMID 16046826.
^ Lightfoot DA, Bernhardt K, Mungur R, Nolte S, Ameziane R, Colter A, Jones K, Iqbal MJ, Varsa E, Young B (2007). “Improved drought tolerance of transgenic Zea mays plants that express the glutamate dehydrogenase gene (gdhA) of E. coli”. Euphytica 156 (1-2): 103-116. doi:10.1007/s10681-007-9357-y.
^ Lightfoot DA (2009). “Genes for use in improving nitrogen use efficiency in crops”. In Wood, Andrew; Matthew A. Jenks. Genes for Plant Abiotic Stress. Wiley-Blackwell. pp. 167-182. ISBN 0-8138-1502-9.
^ Wootton JC (February 1983). “Re-assessment of ammonium-ion affinities of NADP-specific glutamate dehydrogenases. Activation of the Neurospora crassa enzyme by ammonium and rubidium ions”. Biochem. J. 209 (2): 527–31. PMC 1154121. PMID 6221721.

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3. 幼児の持続性高インスリン血症性低血糖症の病因、臨床的特徴、および診断 pathogenesis clinical features and diagnosis of persistent hyperinsulinemic hypoglycemia of infancy
4. Clostridium difficile infection in children: Clinical features and diagnosis
5. 筋萎縮性側索硬化症の疫学および病因 epidemiology and pathogenesis of amyotrophic lateral sclerosis

Japanese Journal

Clostridium difficile感染症の臨床検査 (今月の特集 Clostridium difficile感染症)

金山明子,小林寅喆
臨床検査 57(10), 1119-1124, 2013-10
NAID 40019809730

極限環境生物学会研究奨励賞受賞研究 : 超好熱菌由来グルタミン酸脱水素酵素の熱活性化機構の解明

郷田秀一郎
極限環境生物学会誌 = Journal of Japanese Society for Extremophiles 12(1), 10-14, 2013-08
NAID 40019821998

先天性高インスリン血症の診療最前線 (AYUMI 新生児医療 : 最近の進歩)

佐藤亨
医学のあゆみ 240(3), 232-237, 2012-01-21
NAID 40019144163

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「GDH」

グルタミン酸デヒドロゲナーゼNADP依存型
識別子
略号	gdhA
遺伝子コード	GLUA
Entrez	BAA15550
RefSeq	GI:1742869
UniProt	AP009048.1

グルタミン酸デヒドロゲナーゼ2
識別子
略号	GLUD2
遺伝子コード	GLUDP1
Entrez	2747
HUGO	4336
OMIM	300144
RefSeq	NM_012084
UniProt	P49448
他のデータ
遺伝子座	Chr. X q25

グルタミン酸デヒドロゲナーゼ1
識別子
略号	GLUD1
遺伝子コード	GLUD
Entrez	2746
HUGO	4335
OMIM	138130
RefSeq	NM_005271
UniProt	P00367
他のデータ
EC番号	1.4.1.3
遺伝子座	Chr. 10 q21.1-24.3

　　[★]

「GLDH」

　　[★] グルタミン酸脱水素酵素、グルタミン酸デヒドロゲナーゼ、glutamate dehydrogenase、GDH

「glutamate dehydrogenase」

　　[★] グルタミン酸脱水素酵素、グルタミン酸デヒドロゲナーゼ、GDH、GLDH

「glutamate dehydrogenase遺伝子異常」

　　[★]

英: glutamate dehydrogenase gene mutation
関: グルタミン酸脱水素酵素

「グルタミン酸デヒドロゲナーゼ」

　　[★] グルタミン酸脱水素酵素

「NADPH依存性グルタミン酸脱水素酵素」

　　[★]

英: NADPH-dependent glutamate dehydrogenase
関: NADPH依存性グルタミン酸デヒドロゲナーゼ

「酵素」

　　[★]

英: enzyme, ferment
関: 酵素反応

酵素の分類

(a)酸化還元酵素(oxydoreductase) EC1:ある物質を酸化したり､還元したりします。脱水素酵素､ペルオキシダーゼなどを含みます。
(b)転移酵素(transferase) EC2: アミノ基やリン酸基などをある物質から別の物質に転移する酵素です。アミノ基を転移する酵素はアミノトランスフェラーゼと呼ばれます。
(c)加水分解酵素(hydrolase) EC3:ある物質(基質)に水(H2OのうちHとOH)を加えることにより､2つに分解します。多くの蛋白分解酵素が含まれます。
(d)リアーゼ(lyase) EC4:ある物質を2つに分解します。
(e)イソメラーゼ(isomerase) EC5:ある基質を異性体に変換します。
(f)リガーゼ(ligase) EC6;ATPのエネルギーを使って2つの物質を結合します。

「グルタミン」

　　[★]

英: glutamine, Gln, Q
同: 2-アミノグルタルアミド酸 2-aminoglutaramic acid
関: アミノ酸、グルタミン酸

極性。無電荷。
グルタミン酸の側鎖上のカルボキシル基の代わりにアミド基が付いた形をしている。
側鎖：

-CH2-CH2-CO-NH2

「脱水素酵素」

　　[★]

英: dehydrogenase
同: デヒドロゲナーゼ

脱水素による酸化反応を触媒する酵素群

[Lightfoot_1988-1] Lightfoot DA, Baron AJ, Wootton JC (1988). “Expression of the Escherichia coli glutamate dehydrogenase gene in the cyanobacterium Synechococcus PCC6301 causes ammonium tolerance”. Plant Molecular Biology 11 (3): 335-344. doi:10.1007/BF00027390.

[pmid16046826-2] Mungur R, Glass AD, Goodenow DB, Lightfoot DA (June 2005). “Metabolite fingerprinting in transgenic Nicotiana tabacum altered by the Escherichia coli glutamate dehydrogenase gene”. J. Biomed. Biotechnol. 2005 (2): 198–214. doi:10.1155/JBB.2005.198. PMC 1184043. PMID 16046826.

[Lightfoot_2007-3] Lightfoot DA, Bernhardt K, Mungur R, Nolte S, Ameziane R, Colter A, Jones K, Iqbal MJ, Varsa E, Young B (2007). “Improved drought tolerance of transgenic Zea mays plants that express the glutamate dehydrogenase gene (gdhA) of E. coli”. Euphytica 156 (1-2): 103-116. doi:10.1007/s10681-007-9357-y.

[isbn0-8138-1502-9-4] Lightfoot DA (2009). “Genes for use in improving nitrogen use efficiency in crops”. In Wood, Andrew; Matthew A. Jenks. Genes for Plant Abiotic Stress. Wiley-Blackwell. pp. 167-182. ISBN 0-8138-1502-9.

[pmid6221721-5] Wootton JC (February 1983). “Re-assessment of ammonium-ion affinities of NADP-specific glutamate dehydrogenases. Activation of the Neurospora crassa enzyme by ammonium and rubidium ions”. Biochem. J. 209 (2): 527–31. PMC 1154121. PMID 6221721.

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