G6PD (Hebrew)
From Proteopedia
(→G6PD) |
|||
| (153 intermediate revisions not shown.) | |||
| Line 1: | Line 1: | ||
| - | + | __NOTOC__ | |
| - | + | ||
| - | + | ||
| - | + | ||
| - | + | ||
| - | < | + | <!-- -->==<center>'''(G6PD) גלוקוז 6 פוספט דהידרוגינאז'''</center>== |
| - | G6PD הוא [http://www.infomed.co.il/glossary/g_337.htm] אנזים | ||
| - | החיוני להגנה על תאי הדם האדומים. האנזים פועל כנוגד | ||
| - | חמצון, כלומר, מגן על התאים האדומים מפני נזקי חמצון במצבי דחק. כאשר אדם | ||
| - | עם חוסר באנזים זה נחשף לזיהום, או כתוצאה משימוש בתרופות מסוימות, תאי | ||
| - | הדם האדומים ייהרסו. מצב זה נקרא תמס-דם (המוליזה), והוא מוביל בסופו של | ||
| - | דבר לאנמיה. אנשים עם חוסר באנזים אינם סובלים מאנמיה אלא רק כאשר ייחשפו | ||
| - | לזיהום או לתרופות מסוימות. | ||
| - | + | <applet load='1qki' size='400' frame='true' side='left' caption='G6PD [[1qki]]' scene='G6PD_(Hebrew)/Monomer0/1' /> | |
| - | + | ||
| + | <p dir='rtl'> | ||
| + | גלוקוז 6 פוספט דהידרוגינאז (G6PD) | ||
| + | הוא [http://www.infomed.co.il/glossary/g_337.htm אנזים] הנמצא [http://lib.cet.ac.il/pages/item.asp?item=13820 בציטופלזמה] | ||
| + | כל תאי הגוף ותפקידו להגן מפני[http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%97%D7%9E%D7%A6%D7%95%D7%9F-%D7%97%D7%99%D7%96%D7%95%D7%A8 ניזקי חימצון] הנגרמים בחילוף החומרים. האנזים פועל | ||
| + | במסלול [http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%9E%D7%A1%D7%9C%D7%95%D7%9C_%D7%94%D7%A4%D7%A0%D7%98%D7%95%D7%96_%D7%A4%D7%95%D7%A1%D7%A4%D7%98 הפנטוז פוספט ],מסלול מטבולי שהוא | ||
| + | חלק מתהליך הפקת הסוכרים בתא. | ||
| + | מבחינה אבולוציונית זהו אנזים קדום מאוד הנמצא בכל האורגניזמים מחיידקים דרך צמחים ועד ליונקים. חסר או בעיית תפקוד של אנזים זה הינו הבעיה האינזימטית המורשת הנפוצה ביותר בעולם | ||
| + | ולוקים בה מעל 400 מיליון איש. | ||
| + | </p> | ||
| + | |||
| + | ==<center>'''מבנה ופעילות החלבון'''</center>== | ||
| + | <p dir='rtl'> | ||
| + | מולקולת חלבון אחת בנויה מרצף של 515 | ||
| + | <scene name='G6PD_(Hebrew)/Monomeramino/1'>חומצות אמיניות</scene> | ||
| + | במשקל של 59.2 KD | ||
| + | המהווה את [http://www.pdb.org/pdb/explore/remediatedChain.do?structureId=1QKI¶ms.annotationsStr=dssp,scop&chainId=A המבנה הראשוני] של החלבון. | ||
| + | קשרי מימן הנוצרים בין חומצות האמינו יוצרים את | ||
| + | המבנה השניוני | ||
| + | של החלבון. | ||
| + | החלבון מתקפל לשתי צורות של <scene name='G6PD_(Hebrew)/Snioni/1'>מבנים שניוניים</scene>: סליל אלפא (צבע ורוד) | ||
| + | ומשטח בטא (צבע כתום) שיחד מהווים את המבנה השלישוני של החלבון. | ||
| + | האנזים במצבו הפעיל נמצא בשיווי משקל בין מצב של דימר,כלומר, | ||
| + | <scene name='G6PD_(Hebrew)/Dimer1/1'>שתי שרשראות חלבון זהות</scene> | ||
| + | או מצב של טטראמר כלומר, | ||
| + | |||
| + | <scene name='G6PD_(Hebrew)/Tetramer/3'>ארבע שרשראות זהות</scene> כך למעשה, מושג המבנה הרביעוני של החלבון. | ||
| + | |||
| + | הפיכתו של האנזים לפעיל (דימר או טטראמר) דורש קישור למולקולות | ||
| + | <scene name='G6PD_(Hebrew)/Tetramernadp/8'>NADP+</scene> (המיוצג בירוק בתמונה) | ||
| + | דרך <scene name='G6PD_(Hebrew)/Tetramernadp/13'>אתרי הקישור</scene> הנמצאים בארבע עמדות במבנה החלבון (מיוצג בצורת קשרים ואטומים בכחול). | ||
| + | |||
| + | האנזים | ||
| + | הפעיל G6PD נקשר לסובסטרט שלו גלוקוז 6 פוספט <scene name='G6PD_(Hebrew)/Monosubstrat/5'>בשתי עמדות</scene> הנמצאות בחלקו הפנימי של החלבון (מיוצג באדום בתמונה). | ||
| + | עמדות קשירת הסובסטרט נמצאות בחלקים <scene name='G6PD_(Hebrew)/Monosubstrat/6'>השמורים אבולוציונית</scene> במבנה החלבון מה שמעיד על חשיבות העמדות (מידת השימור מאופיינת בצבעים וככול שהצבע יותר סגול מידת השימור גבוהה יותר).ניתן לראות ש<scene name='G6PD_(Hebrew)/Monosubstrat/7'>עמדות האתר </scene> הפעיל צבועות בסגול ולכן שמורות מאוד. | ||
| + | התהליך האנזימתי שמבצע G6PD מסוכם במשוואה הבאה: | ||
| + | D-glucose 6-phosphate + NADP+ = D-1,5-lactone 6-phosphate + NADPH. | ||
| + | </p> | ||
| + | |||
| + | ==<center>'''תפקיד החלבון'''</center>== | ||
| + | |||
| + | <p dir='rtl'> | ||
| + | G6PD הוא כאמור, האנזים הראשון במסלול ה"פנטוז פוספט". במסלול זה יש תהליך ביוכימי המתבצע בכל התאים בגוף ותפקידו לייצר את המולקולה [http://he.wikipedia.org/wiki/NADPH NADPH] | ||
| + | התהליך משמש כחלק מהפקת האנרגיה מסוכרים, אך חשוב גם ליכולתו של התא למנוע נזק מחומרים מחמצנים. | ||
| + | [http://www.hayadan.org.il/images/content2/biomed/red_blood_cells.jpg תאי הדם האדומים ] הם תאים חסרי גרעין ולכן אינם יכולים לייצר חלבונים במהלך חייהם. במידה ונפגעת פעילותו של | ||
| + | G6PD בתאים אלה, | ||
| + | או שרמת פעילותו נמוכה מהדרוש, היכולת לייצר את המולקולה NADPH | ||
| + | נפגעת בצורה חמורה, ולכן נפגעת יכולתו של תא הדם האדום להתמודד עם נזקי חימצון ועלולה להיווצר פגיעה [http://bristol34.tripod.com/html-pages/krum.html בקרום התא]. | ||
| + | כאשר הפגיעה בקרום התא משמעותית - קורס קרום התא ותכולת התא נשפכת, חלקה או כולה אל מחזור הדם. תופעה זו מכונה "אנמיה המוליטית" או [http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%94%D7%9E%D7%95%D7%9C%D7%99%D7%96%D7%94 "המוליזה"] . היווצרות הנזק לתאי הדם האדומים תלויה במידת החשיפה לחומרים מחמצנים בהם מזונות שונים או תרופות. | ||
| + | </p> | ||
| + | |||
| + | ==<center>'''G6PD גנטיקה של'''</center>== | ||
| + | <p dir='rtl'> | ||
| + | חוסר באנזים G6PD הוא מחלה [http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%99%D7%97%D7%A1%D7%99_%D7%93%D7%95%D7%9E%D7%99%D7%A0%D7%A0%D7%98%D7%99%D7%95%D7%AA תורשתית רצסיבית ] . הגן לאנזים G6PD נמצא על כרומוזום X כלומר נמצא בתאחיזה ל-X. | ||
| + | שינוי בגן הנמצא בתאחיזה ל-X עשוי לבוא לידי ביטוי יותר בגברים כיוון שלהם יש רק כרומוזום X אחד. בנשים יש שני עותקים של כרומוזום X ומספיק עותק אחד תקין לביטוי תקין של הגן. ניתן לראות את דרך ההורשה כשהאם נשאית [http://www.favismus.de/bilder/erbkette2!.gif בתמונה הבאה]. לעומת זאת כשהאב נשא [http://www.obfocus.com/images/XlinkRecessiveY.jpg תמונת ההורשה ] תהייה שונה. | ||
| + | חוסר באנזים G6PD אינו מסוכן ואינו גורם נזק אם מקפידים על תזונה מתאימה ולקיחת תרופות באופן מושכל. | ||
| + | [http://www.calcalist.co.il/local/articles/0,7340,L-3393372,00.html מחקרים] הראו לאחרונה שלאנשים בעלי חוסר תורשתי באנזים G6PD יש יכולת טובה יותר להתמודד עם מחלת המלריה. | ||
| + | </p> | ||
| + | ==<center>דף עבודה מלווה לתלמיד, דף בנושא השוואת רצפים</center>== | ||
| + | <p dir='rtl'> | ||
| + | [http://www.proteopedia.org/wiki/images/2/20/G6PD_aln.doc עימוד רצפים] | ||
| + | , | ||
| + | [http://www.proteopedia.org/wiki/images/e/e7/G6PD_ex.doc דף עבודה לתלמיד] | ||
</p> | </p> | ||
| - | <scene name='G6PD_(Hebrew)/4_chain/1'>TextToBeDisplayed</scene> החלבון בנוי כטטראמר | ||
| - | כלומר ארבע שרשראות חלבון זהות. | ||
Current revision
(G6PD) גלוקוז 6 פוספט דהידרוגינאז
|
גלוקוז 6 פוספט דהידרוגינאז (G6PD) הוא אנזים הנמצא בציטופלזמה כל תאי הגוף ותפקידו להגן מפניניזקי חימצון הנגרמים בחילוף החומרים. האנזים פועל במסלול הפנטוז פוספט ,מסלול מטבולי שהוא חלק מתהליך הפקת הסוכרים בתא. מבחינה אבולוציונית זהו אנזים קדום מאוד הנמצא בכל האורגניזמים מחיידקים דרך צמחים ועד ליונקים. חסר או בעיית תפקוד של אנזים זה הינו הבעיה האינזימטית המורשת הנפוצה ביותר בעולם ולוקים בה מעל 400 מיליון איש.
מבנה ופעילות החלבון
מולקולת חלבון אחת בנויה מרצף של 515 במשקל של 59.2 KD המהווה את המבנה הראשוני של החלבון. קשרי מימן הנוצרים בין חומצות האמינו יוצרים את המבנה השניוני של החלבון. החלבון מתקפל לשתי צורות של : סליל אלפא (צבע ורוד) ומשטח בטא (צבע כתום) שיחד מהווים את המבנה השלישוני של החלבון. האנזים במצבו הפעיל נמצא בשיווי משקל בין מצב של דימר,כלומר, או מצב של טטראמר כלומר, כך למעשה, מושג המבנה הרביעוני של החלבון. הפיכתו של האנזים לפעיל (דימר או טטראמר) דורש קישור למולקולות (המיוצג בירוק בתמונה) דרך הנמצאים בארבע עמדות במבנה החלבון (מיוצג בצורת קשרים ואטומים בכחול). האנזים הפעיל G6PD נקשר לסובסטרט שלו גלוקוז 6 פוספט הנמצאות בחלקו הפנימי של החלבון (מיוצג באדום בתמונה). עמדות קשירת הסובסטרט נמצאות בחלקים במבנה החלבון מה שמעיד על חשיבות העמדות (מידת השימור מאופיינת בצבעים וככול שהצבע יותר סגול מידת השימור גבוהה יותר).ניתן לראות ש הפעיל צבועות בסגול ולכן שמורות מאוד. התהליך האנזימתי שמבצע G6PD מסוכם במשוואה הבאה: D-glucose 6-phosphate + NADP+ = D-1,5-lactone 6-phosphate + NADPH.
תפקיד החלבון
G6PD הוא כאמור, האנזים הראשון במסלול ה"פנטוז פוספט". במסלול זה יש תהליך ביוכימי המתבצע בכל התאים בגוף ותפקידו לייצר את המולקולה NADPH התהליך משמש כחלק מהפקת האנרגיה מסוכרים, אך חשוב גם ליכולתו של התא למנוע נזק מחומרים מחמצנים. תאי הדם האדומים הם תאים חסרי גרעין ולכן אינם יכולים לייצר חלבונים במהלך חייהם. במידה ונפגעת פעילותו של G6PD בתאים אלה, או שרמת פעילותו נמוכה מהדרוש, היכולת לייצר את המולקולה NADPH נפגעת בצורה חמורה, ולכן נפגעת יכולתו של תא הדם האדום להתמודד עם נזקי חימצון ועלולה להיווצר פגיעה בקרום התא. כאשר הפגיעה בקרום התא משמעותית - קורס קרום התא ותכולת התא נשפכת, חלקה או כולה אל מחזור הדם. תופעה זו מכונה "אנמיה המוליטית" או "המוליזה" . היווצרות הנזק לתאי הדם האדומים תלויה במידת החשיפה לחומרים מחמצנים בהם מזונות שונים או תרופות.
G6PD גנטיקה של
חוסר באנזים G6PD הוא מחלה תורשתית רצסיבית . הגן לאנזים G6PD נמצא על כרומוזום X כלומר נמצא בתאחיזה ל-X. שינוי בגן הנמצא בתאחיזה ל-X עשוי לבוא לידי ביטוי יותר בגברים כיוון שלהם יש רק כרומוזום X אחד. בנשים יש שני עותקים של כרומוזום X ומספיק עותק אחד תקין לביטוי תקין של הגן. ניתן לראות את דרך ההורשה כשהאם נשאית בתמונה הבאה. לעומת זאת כשהאב נשא תמונת ההורשה תהייה שונה. חוסר באנזים G6PD אינו מסוכן ואינו גורם נזק אם מקפידים על תזונה מתאימה ולקיחת תרופות באופן מושכל. מחקרים הראו לאחרונה שלאנשים בעלי חוסר תורשתי באנזים G6PD יש יכולת טובה יותר להתמודד עם מחלת המלריה.
דף עבודה מלווה לתלמיד, דף בנושא השוואת רצפים
Proteopedia Page Contributors and Editors (what is this?)
Lilach Shtein, Amir Mitchell, Gal Amit, Michal Harel, Orna Dahan
