Human hepatic methionine biosynthesis. Purification and characterization of betaine:homocysteine S-methyltransferase.

Skiba, William E.; Taylor, Melarie; Wells, M S; Mangum, John H.; Awad, William M.

doi:10.1016/s0021-9258(18)33375-1

Cited by 62 publications

(8 citation statements)

References 25 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…It may be that the electrostatic interaction between the negative thiolate of Hcy and the positive quaternary amine of Bet is the largest contribution to the binding energy for Bet; this interaction is lost in the product complex. This idea is consistent with the observations that Bet binds to the BHMT-Hcy complex with a K d value of 1.1 µM (Table 2), whereas a Bet analogue in which the nitrogen atom has been replaced with carbon (3,3-dimethylbutyrate) is a weak competitive inhibitor of Bet binding with a K i value of 450 µM (17). The fact that the BHMT-Met complex can be detected by fluorescence but the BHMT-Met-DMG complex cannot indicates that the equilibrium is displaced toward the form BHMT-Met (Scheme 1), validating the hypothesis that DMG is the first substrate to dissociate.…”

Section: Discussionsupporting

confidence: 90%

“…Consistent with a defect in the Bet binding site, the K d CBHcy for W44A is 2.6 µM, almost 10 times higher than WT enzyme (Table 2). These results indicate that Trp44 is important for the binding of DMG and Bet, as implied by the crystal structure of the enzyme complexed with CBHcy (17). W44A also was characterized by initial rate kinetics with saturating levels of Hcy and varying levels of Bet.…”

Section: Systematic Mutagenesis Of All Tryptophan Residues In Bhmtmentioning

confidence: 65%

“…Previous studies described DMG as a potent inhibitor of human ( , ), porcine (), and rodent () BHMT, although a K i for DMG has never been reported. The present studies support the conclusion that DMG is a potent inhibitor of BHMT and demonstrate that DMG inhibition is caused by the formation of an abortive BHMT−Hcy−DMG complex.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

See 2 more Smart Citations

Dissecting the Catalytic Mechanism of Betaine−Homocysteine S-Methyltransferase by Use of Intrinsic Tryptophan Fluorescence and Site-Directed Mutagenesis

et al. 2004

View full text Add to dashboard Cite

Betaine-homocysteine S-methyltransferase (BHMT) is a zinc-dependent enzyme that catalyzes the transfer of a methyl group from glycine betaine (Bet) to homocysteine (Hcy) to form dimethylglycine (DMG) and methionine (Met). Previous studies in other laboratories have indicated that catalysis proceeds through the formation of a ternary complex, with a transition state mimicked by the inhibitor S-(delta-carboxybutyl)-l-homocysteine (CBHcy). Using changes in intrinsic tryptophan fluorescence to determine the affinity of human BHMT for substrates, products, or CBHcy, we now demonstrate that the enzyme-substrate complex reaches its transition state through an ordered bi-bi mechanism in which Hcy is the first substrate to bind and Met is the last product released. Hcy, Met, and CBHcy bind to the enzyme to form binary complexes with K(d) values of 7.9, 6.9, and 0.28 microM, respectively. Binary complexes with Bet and DMG cannot be detected with fluorescence as a probe, but Bet and DMG bind tightly to BHMT-Hcy to form ternary complexes with K(d) values of 1.1 and 0.73 microM, respectively. Mutation of each of the seven tryptophan residues in human BHMT provides evidence that the enzyme undergoes two distinct conformational changes that are reflected in the fluorescence of the enzyme. The first is induced when Hcy binds, and the second, when Bet binds. As predicted by the crystal structure of BHMT, the amino acids Trp44 and Tyr160 are involved in binding Bet, and Glu159 in binding Hcy. Replacing these residues by site-directed mutagenesis significantly reduces the catalytic efficiency (V(max)/K(m)) of the enzyme. Replacing Tyr77 with Phe abolishes enzyme activity.

show abstract

Section: Discussionsupporting

confidence: 90%

Section: Systematic Mutagenesis Of All Tryptophan Residues In Bhmtmentioning

confidence: 65%

See 1 more Smart Citation

Dissecting the Catalytic Mechanism of Betaine−Homocysteine S-Methyltransferase by Use of Intrinsic Tryptophan Fluorescence and Site-Directed Mutagenesis

et al. 2004

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Choline, part of the B vitamin complex, is a direct precursor of betaine. This, in turn, is a methyl donor that converts Hcy to methionine and dimethylglycine [18]. Furthermore, methyl tetrahydrofolate can act as a methyl donor to Hcy triggering the folate cycle.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Homocysteine and Parkinson’s Disease: A Complex Relationship

Doherty¹

2013

J Neurol Disord

View full text Add to dashboard Cite

“…Η δραστηριότητα του ενζύμου μεθυλτρανσφεράση της βεταΐνης-ομοκυστεΐνης έχει βρεθεί πολύ πιο έντονη στο συκώτι και πολύ ασθενέστερη σε νεφρούς, πάγκρεας, σπλήνα, επινεφρίδια. Αντίθετα, το ένζυμο συνθάση ή συνθετάση της μεθειονίνης αν και σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις, υπάρχει σε διάφορους ιστούς συμπεριλαμβανομένου του συκωτιού και ελέγχει σχεδόν πλήρως την αναμεθυλίωση της ομοκυστεΐνης προς μεθειονίνη [41]. τους ανθρώπους, κάποια στοιχεία δείχνουν ότι ένα σημαντικό ποσό διαιτητικής χολίνης της διατροφής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εξαρτώμενη από την βεταΐνη οδό μεταφοράς μεθυλομάδων [42].…”

Section: 1επαναμεθτλιψη (Remethylation Pathway)unclassified

Διερεύνηση Των Επιπέδων Ομοκυστεΐνης Ορού Και Συσχέτισή Της Με Άλλους Παράγοντες Καρδιαγγειακού Κινδύνου Σε Τυχαίο, Αντιπροσωπευτικό Και Στρωματοποιημένο Δείγμα Του Γενικού Πληθυσμού

Ζεϊμπέκης¹

View full text Add to dashboard Cite

Τα αυξημένα επίπεδα ομοκυστεΐνης θεωρούνται σαν ένας ισχυρός και ανεξάρτητος παράγοντας καρδιαγγειακού κινδύνου, μέσω διάφορων μηχανισμών. Παράλληλα υπάρχουν ευρήματα που δεν αναγνωρίζουν τον ρόλο της υπερομοκυστεϊναιμίας στη πρόκληση καρδιαγγειακής νόσου ή την θεωρούν αποτέλεσμα κι όχι αίτιο στεφανιαίας νόσου.Στην παρούσα εργασία εξετάσαμε τις πιθανές σχέσεις των επιπέδων ομοκυστεΐνης με διάφορους καρδιαγγειακούς παράγοντες κινδύνου, σε τυχαίο δείγμα ατόμων χωρίς ιστορικό καρδιαγγειακής νόσου.Συγκεκριμένα στο χρονικό διάστημα Μάϊος 2001 έως Δεκέμβριος 2002 πραγματοποιήσαμε τη μελέτη μας σε τυχαίο και αντιπροσωπευτικό δείγμα του νομού Αττικής,στρωματοποιημένο κατά φύλο και ηλικία, που το αποτελούσαν 1514 άνδρες και 1528 γυναίκες. Τα επίπεδα ομοκυστεΐνης (tHcy) βρέθηκαν υψηλότερα στους άνδρες σε σχέση με τις γυναίκες.Οι καπνιστές βρέθηκε να εμφανίζουν υψηλότερες τιμές tHcy σε σχέση με τους πρώην και τους μη-καπνιστές.Οι τιμές της tHcy διαπιστώθηκε ότι συσχετίζονται με την ηλικία και τον δείκτη μάζας σώματος(BMI) των ατόμων.Διαπιστώσαμε επίσης θετική συσχέτιση της tHcy με την αρτηριακή πίεση, το κάπνισμα τσιγάρων, τη χρήση αλκοόλ και τη λήψη καφέ.Εξάλλου θετική σχέση βρέθηκε και με την Apo-B, ApoA1, ολική χοληστερόλη, LDL-χοληστερόλη και τα τριγλυκερίδια.Αντίθετα διαπιστώσαμε αρνητική συσχέτιση της tHcy με την σωματική άσκηση και με τα επίπεδα HDL-χοληστερόλης.Η υιοθέτηση της Μεσογειακής διατροφής φάνηκε να ευνοεί την μείωση των επιπέδων της tHcy. Επίσης τα αποτελέσματα μας έδειξαν θετική συσχέτιση της tHcy με την επιθετικότητα των ατόμων.Τέλος διαπιστώσαμε δοσολογική σχέση μεταξύ των συμπτωμάτων της κατάθλιψης και της βαρύτητάς τους με δείκτες φλεγμονής και πήξης όπως π.χ η ομοκυστεΐνη.Τα ευρήματά μας σίγουρα δεν αποτελούν αποδείξεις αιτιολογικής συσχέτισης της υπερομοκυστεϊναιμίας με τη καρδιαγγειακή νόσο-γιά αυτό απαιτούνται νέες προοπτικές μελέτες-αλλά μπορεί να συμβάλλουν στην έρευνα για τον ρόλο της στη πρόκληση καδιαγγειακής νόσου.

show abstract

Human hepatic methionine biosynthesis. Purification and characterization of betaine:homocysteine S-methyltransferase.

Cited by 62 publications

References 25 publications

Dissecting the Catalytic Mechanism of Betaine−Homocysteine S-Methyltransferase by Use of Intrinsic Tryptophan Fluorescence and Site-Directed Mutagenesis

Dissecting the Catalytic Mechanism of Betaine−Homocysteine S-Methyltransferase by Use of Intrinsic Tryptophan Fluorescence and Site-Directed Mutagenesis

Homocysteine and Parkinson’s Disease: A Complex Relationship

Contact Info

Product

Resources

About