مطالعه ساختار و عملکرد آنزیم گلوتامات دکربوکسیلاز

گلوتامات دکربوکسیلاز (گاد) آنزیمی داخل سلولی و وابسته به پیریدوکسال فسفات است که واکنش غیرقابل برگشت دکربوکسیلاسیون و تبدیل l -گلوتامات به گاماآمینوبوتیریک اسید را کاتالیز می کند این آنزیم در انواع موجودات زنده یافت می شود. در انسان، دو ایزوفرم گلوتامات دکربوکسیلاز 65 و 67 مسئول تولید گاماآمینوبوتیریک اسید هستند. ایزوفرم 67 gad به وفور در سیتوپلاسم سلول های عصبی وجود داشته و بالعکس ایزوفرم 65 gad در غشا نورون ها و به خصوص در پایانه های سیناپسی موجود است. اهمیت بیشتر به gad65، به دلیل خاصیت آنتی ژنیسیتی این آنزیم نسبت به آنتی بادی تولید شده در بیماران مبتلا به دیابت و سندرم استیف است. حشرات نیز دارای سیستم عصبی مشابه به پستانداران می باشند. گلوتامات دکربوکسیلاز گیاهان، با سطوحی از میزان کلسیم تنظیم می شود و یک سایت اتصال دهنده کالمودولین در ناحیه c ترمینال دارند که تنها در آنزیم های گیاهی یافت می شود. گلوتامات دکربوکسیلاز توسط میگروارگانیسم های مختلفی جون باکتری ها، قارچ ها و مخمرها نیز تولید می شود. گاد در باکتری اشرشیاکلی، آنزیم هگزامری با تفاوت های ساختاری قابل توجهی از گاد پستانداران است و به دو فرم gad-α و gad-β وجود دارد. در اکثر باکتری ها دما و ph مطلوب جهت فعالیت آنزیم گلوتامات دکربوکسیلاز به ترتیب°c 30-40 و 4-5 می باشد. گلوتامات دکربوکسیلاز باکتریایی از لحاظ توالی نوکلئوتیدی و آمینواسیدی، ترکیب زیرواحدها و جرم مولکولی به طور قابل توجهی متفاوت اند، اگرچه واکنش دکربوکسیلاسیون برای gad های پستانداران و e.coli یکسان است. در این مقاله، شباهت های ساختاری آنزیم های گلوتامات دکربوکسیلاز در موجودات مختلف مقایسه و برخی از ویژگی های آن ها نیز شرح داده شده است