色氨酸羟化酶(,EC [http://enzyme.expasy.org/EC/1.14.16.4 1.14.16.4] )也称为色氨酸5-单加氧酶,简称TPH,是合成神经递质5-羟色胺的过程中重要的酶。色氨酸羟化酶可催化如下酶促反应:
: L-色氨酸 + 四氢生物蝶呤 + O2 \rightleftharpoons 5-羟色氨酸 + 二氢生物蝶呤 + H2O
以上反应还需要亚铁离子作为辅酶。
功能
色氨酸羟化酶可以使色氨酸的C5羟基化,使色氨酸转化为5-羟色氨酸(5-HTP)。这一催化氧化反应是神经递质5-羟色胺生物合成过程中的启示步及限速步。色氨酸羟化酶也是褪黑素生物合成过程中需要用到的第一种酶。
色氨酸羟化酶(TPH)与酪氨酸羟化酶(TH)、苯丙氨酸羟化酶(PAH)等皆为芳香族氨基酸羟化酶超家族(superfamily)的成员,负责催化重要代谢途径中的关键步骤。与酪氨酸羟化酶、苯丙氨酸羟化酶类似,色氨酸羟化酶也以(6R)-L-赤型-5,6,7,8-四氢生物蝶呤(BH4)及双氧(O2)作为氧化还原的底物。
人类的色氨酸羟化酶若受到某些物质(如对氯苯丙氨酸)的抑制,可能会引发抑郁症。
色氨酸羟化酶的酶活性(即色氨酸羟化酶将L-色氨酸转化为5-羟色胺前体L-5-羟色氨酸的反应速率)可以在被蛋白激酶A等激酶催化磷酸化后增加。
异构体
哺乳动物都拥有两种不同的TPH基因。人类的两个TPH基因分别位于11号染色体和12号染色体上,它们编码着不同却同源的酶——TPH1及TPH2,这两种基因的序列一致性达71%。
*TPH1主要表达在分泌5-羟色胺的组织中,如皮肤、肠道、松果体以及中枢神经系统中,其化学式为:C2292H3563O671N615S16Fe。
*TPH2则仅在神经细胞中表达,且其于中枢神经系统中的表达量较TPH1大,其化学式为:C2502H3881O749N669S23Fe。
参考文献
扩展阅读
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