Glutamat-dehydrogenas (GLDH) är ett enzym som katalyserar omvandlingen av glutamat till α-ketoglutarat i cellers energiproducerande processer. GLDH finns främst i mitokondrier i lever, njurar och hjärnan.

Glutamatammoniakligas (även känd som hyperammonemi) är ett medicinskt tillstånd där det förekommer förhöjda nivåer av ammoniak (NH3) i blodet, vilket kan orsaka skada på hjärnan och centrala nervsystemet. Detta kan inträffa när GLDH-enzymet inte fungerar korrekt, vilket resulterar i en onormalt hög koncentration av glutamat och ammoniak i kroppen.

Glutamatammoniakligas kan vara medfött eller aquired, och kan orsakas av olika faktorer som genetiska mutationer, leverfailure, infektioner, eller vissa läkemedel. Symptomen på glutamatammoniakligas kan variera beroende på allvarlighetsgraden och kan inkludera irritabilitet, kräkningar, förvirring, tremor, till och med koma och död om det inte behandlas.

'Ubiquitin-protein ligaser' (UBE's or E3 ligases) är en typ av enzymer som spelar en viktig roll i proteinnedbrytningen och regleringen av cellulära processer, såsom celldelning, signaltransduktion och DNA-skador. De gör detta genom att katalysera överföringen av ubiquitin, ett litet protein, till specifika målproteiner.

Ubiquitinering av proteiner kan leda till olika konsekvenser beroende på hur många ubiquitinmolekyler som adderas och var de adderas. Monoubiquitinering (enbart en ubiquitinmolekyl) kan fungera som en signal för att ändra proteins interaktioner eller lokalisering, medan polyubiquitinering (flera ubiquitinmolekyler) oftast är associerat med proteinnedbrytning.

UBE's kan kategoriseras i tre huvudgrupper baserat på deras struktur och mekanism: Really Interesting New Gene (RING)-finger, Homologous to E6-AP C-terminus (HECT) och RING Between RING (RBR). Varje grupp har sina unika egenskaper och roller i ubiquitinering av olika målproteiner.

I allmänhet är UBE's viktiga regulatörer av cellulära processer, och deras felreglering kan leda till patologiska tillstånd såsom neurodegenerativa sjukdomar, cancer och inflammatoriska tillstånd.

DNA-ligas är ett enzym som katalyserar den kemiska reaktionen där två komplementära ends av en DNA-molekyl (eller två olika DNA-molekyler) ligeras samman, vilket resulterar i en kontinuerlig DNA-sträng. Denna reaktion innebär att en fosfatesterbindning etableras mellan 3'-hydroxylgruppen på det ena ends och 5'-fosfatgruppen på det andra ends.

Det finns tre typer av DNA-ligaser hos människor: DNA-ligas 1, 3 och 4. Var och en av dem har specifika funktioner i cellen. Till exempel är DNA-ligas 1 involverad i den sista steget av DNA-replikationen och reparationen av dubbelsträngsbrott, medan DNA-ligas 3 deltar i nukleotidexcisionsreparationen. DNA-ligas 4 är en del av det komplexa enzymet som kallas DNA-topoisomeras IIα och är involverad i att lösa topologiska problem under DNA-replikationen.

Polynukleotidligaser är ett enzym som katalyserar sammanlankning av nukleotider för att syntetisera en polynukleotidkedja, till exempel en DNA- eller RNA-molekyl. Detta enzym spelar därför en viktig roll i processen som kallas replikation och transkription, där information lagras och överförs från DNA till protein. Polynukleotidligasernas funktion är att bygga upp den nya polynukleotidkedjan genom att koppla ihop enskilda nukleotider i en specifik sekvens, som bestäms av den matris som används under processen.

Ubiquitination är en posttranslationell modifikation av protein, vilket innebär att ett ubiquitinmolekyl (ett litet protein) adderas till en aminosyrasekvens hos ett målprotein. Detta process katalyseras av en serie enzymer, inklusive ubiquitinaktiverande enzym (E1), ubiquitinkonjugerande enzym (E2) och ubiquitinligaser (E3). Genom att addera polyubiquitin chains till målproteinet kan det leda till proteasomdegradering, vesikulär transport eller signaltransduktion. Ubiquitination är involverad i en rad cellulära processer som celldelning, apoptos och immunresponser.

'Ubiquitin-protein ligase complex' är ett samlingsnamn för proteinkomplex som katalyserar överföringen av ubiquitin till en specifik proteinmottagare. Denna process, kallad ubiquitinering, kan leda till en rad olika konsekvenser för målproteinet, såsom att markera det för nedbrytning i proteasomen eller att påverka dess subcellulära lokalisation och funktion. Ubiquitin-protein ligase complexer består av flera underenheter, inklusive ubiquitinaktiverande enzym (E1), ubiquitinkonjugeringsenzym (E2) och ubiquitin-proteinligas (E3). E3-underenheten spelar en central roll i processen genom att specificera vilket protein som ska utsättas för ubiquitinering.

Cullin proteins are a family of structurally related proteins that play a crucial role in the formation of multi-subunit E3 ubiquitin ligase complexes. These complexes are responsible for targeting specific cellular proteins for ubiquitination, a post-translational modification that marks them for degradation by the 26S proteasome.

There are eight known mammalian Cullin family members (CUL1, CUL2, CUL3, CUL4A, CUL4B, CUL5, CUL7, and CUL9), each of which shares a conserved modular structure consisting of an N-terminal domain that interacts with specific adaptor proteins, a central region that binds to RING-box protein (Rbx) components, and a C-terminal domain that is involved in regulatory functions.

The different Cullin proteins form distinct E3 ubiquitin ligase complexes by associating with unique combinations of adaptor proteins and substrate receptors. For example, the SCF (Skp1-CUL1-F-box protein) complex is formed through the interaction between CUL1, Skp1, and an F-box protein, which together recognize and ubiquitinate specific target proteins. Similarly, the CRL4 (Cullin 4-RING E3 ubiquitin ligase) complex consists of either CUL4A or CUL4B, DDB1 (damage-specific DNA binding protein 1), and a substrate receptor, which targets proteins for degradation in response to various cellular signals.

Dysregulation of Cullin protein function has been implicated in several human diseases, including cancer, neurodegenerative disorders, and viral infections, highlighting their importance as potential therapeutic targets.

'Ubiquitin' är ett litet protein som spelar en viktig roll i cellens proteinska homeostas. Det kovalent binder till andra proteiner, vilket kan leda till att de transporteras till olika cellytor för nedbrytning eller förändras på annat sätt för att reglera deras funktioner. Ubiquitinering är en reversibel process som involverar flera enzymer och kan ha olika konsekvenser beroende på hur många ubiquitiner som adderas till proteinet och var de adderas.

Denna mekanism används av cellen för att reglera en rad olika processer, inklusive proteintransport, signalering, DNA-reparation och proteinförstörelse. Dysfunktionella ubiquitinering kan leda till flera sjukdomar, såsom neurodegenerativa sjukdomar, cancer och inflammatoriska tillstånd.

Glutamat-cysteinligas (GCL) er ein viktig enzym i kroppen som spiller en rolle i antioxidativt forsvar og syntesen av en viktig aminosyre kalt glutathion. Glutathion er ei kompleks tripeptid bestående av tre aminosyrer: cystein, glutaminsyre og glycin. Det fungerer som en effektiv antioxidant i kroppen ved å neytralisere frie radikaler og andre skadelige molekyler som kan skade celler og DNA.

GCL er ansvarlig for katalysen av den første steget i syntesen av glutathion, nemlig sammenslåingen av glutaminsyre og cystein til et intermediat kallt γ-glutamylcystein. Dette er en viktig reaksjon fordi cysteinen inneholder en sulfhydrylgruppe som er nødvendig for å gjøre glutathionen effektivt i sin roll som antioxidant.

Redusert aktivitet av GCL kan føre til lavere nivåer av glutathion i kroppen, noe som kan ha negativ betydning for helse og øke risikoen for ulike sykdommer, inkludert neurodegenerative lidelser, kreft og andre skadelige prosesser knyttet til oxidativ stress. Derfor er GCL ein viktig enzym som må beskytast og styrkes for å sikre god helse og forebygge sykdom.

Ligase er et enzym som katalyserer dannelsen av en kovalent binding mellom to komplementære nukleotider i en DNA-molekyle. Dette er en viktig reaksjon i DNA-reparasjon og -replikasjon, og ligase-enzymene spiller en sentral rolle i mange biologiske prosesser som eksempelvis genert transskripsjon og RNA-prosessering. Der er forskjellige typer av ligase-enzyme, og de har forskjellige substratspecifitet og funksjon i levende organismer.

En ligasekedjereaktion är en biokemisk reaktion där två molekyler kovalent binds samman med hjälp av ett enzym som kallas ligase. Ligasen behöver energi i form av ATP eller ett annat energirikt fosfatgruppdonator för att kunna katalysera reaktionen.

Ligaskedjereaktioner är viktiga i cellulär biologi, till exempel vid DNA-reparation, där skadade strängar i DNA-molekylen repareras genom att två komplementära ensträngar syntetiseras och sedan kovalent binds samman av en ligase. Ligaskedjereaktioner är också involverade i genetisk rekombination, där DNA-sekvenser byts ut mellan olika molekyler.

Det finns flera olika typer av ligaser som är specialiserade för att katalysera bindningar av olika substrat, till exempel DNA-, RNA- eller proteinkedjor.

SCF (Skp, Cullin, F-box) protein ligases are a family of E3 ubiquitin ligases that play a crucial role in the ubiquitination and subsequent degradation of proteins. The SCF complex is composed of several subunits, including Skp1, Cul1 (or Cul5), Rbx1, and an F-box protein.

The F-box protein is responsible for recognizing and binding to specific substrates that are targeted for degradation. There are multiple F-box proteins, each with a different substrate specificity, allowing the SCF complex to target a wide range of proteins for degradation.

Once the SCF complex binds to its substrate, it catalyzes the transfer of ubiquitin molecules from an E2 ubiquitin-conjugating enzyme to the substrate. This process is repeated multiple times, resulting in a polyubiquitinated protein that is then recognized and degraded by the 26S proteasome.

The SCF complex plays important roles in various cellular processes, including cell cycle regulation, signal transduction, and DNA damage response. Dysregulation of SCF-mediated ubiquitination has been implicated in several diseases, including cancer and neurodegenerative disorders.

Ett F-boxprotein är en typ av protein som innehåller ett specifikt domän, känt som F-boxen, som interagerar med andra proteiner i cellen. F-boxproteinet är en komponent av E3 ubiquitinligasen, som spelar en viktig roll i den proteinskalvägsprocess som kallas för ubiquitination.

Denna process innebär att ett protein märks ut för nedbrytning genom att addera en ubiquitinmolekyl till det, vilket leder till att proteinet transporteras till proteasomen där det bryts ned till sina grundläggande aminosyror. F-boxproteinet fungerar som en adaptorprotein som hjälper till att binda specifika substratproteiner till E3 ubiquitinligasen, så att de kan markeras för nedbrytning.

Det finns många olika F-boxproteiner i cellen, och varje enhet kan binde specifika substratproteiner genom sin F-boxdomän och andra proteindomäner som den innehåller. Dessa F-boxproteiner är kända för att spela roll i olika cellulära processer, såsom celldelning, signaltransduktion och stressrespons.

Ubiquitin-conjugating enzymes (UBC or UBEs) are a family of enzymes that play a crucial role in the ubiquitination process, which is a post-translational modification of proteins. This modification involves the covalent attachment of the protein ubiquitin to specific lysine residues on target proteins. The ubiquitination process regulates various cellular processes, including protein degradation, DNA repair, and signal transduction.

Ubiquitin-conjugating enzymes function as a bridge between the ubiquitin-activating enzyme (E1) and the ubiquitin ligase (E3). The UBC enzymes catalyze the transfer of ubiquitin from the E1 enzyme to the E3 ligase, which then transfers ubiquitin to the target protein. Ubiquitin-conjugating enzymes contain a conserved catalytic domain called the ubiquitin-conjugating (UBC) domain, which is responsible for the transfer of ubiquitin.

There are over 30 different ubiquitin-conjugating enzymes in humans, and they are classified into two main groups based on their structure and mechanism of action: really interesting new gene (RING) finger E2s and homologous to E6AP C-terminus (HECT) E2s. RING finger E2s function as simple adaptors that facilitate the transfer of ubiquitin from the E1 enzyme to the E3 ligase, while HECT E2s have an additional catalytic cysteine residue that forms a thioester bond with ubiquitin before transferring it to the target protein.

Dysregulation of ubiquitination has been implicated in various diseases, including cancer, neurodegenerative disorders, and inflammatory diseases. Therefore, understanding the function and regulation of ubiquitin-conjugating enzymes is essential for developing therapeutic strategies to target these diseases.

"Ring finger domains" (RFDs) är en typ av proteininteraktionsdomäner som innehåller en typisk struktur med en länkad zinkfinger. Denna domän är känd för att vara involverad i proteinsammanlankning och genreglering. RFDs har identifierats hos flera olika eukaryota arter, inklusive däggdjur, fjärilar och svampar. De flesta proteiner med RFD-domäner är involverade i transkriptionella komplexförändringar och DNA-reparation. RFDs har också visat sig vara viktiga för celldelning och cytoskelettorganisation.

Proteasom-endopeptidaskomplex är ett intracellulärt enzymkomplex som spelar en central roll i proteinnedbrytningen och proteinrecycling inne i cellen. Det består av flera underenheter, varav de flesta är proteaser med kapacitet att klippa sönder peptidbindningar i proteiner. Proteasomen deltar i kontrollen av cellytan genom att bryta ner skadade eller felaktiga proteiner, reglera proteinernas koncentration och styrka samt delta i immunförsvaret genom presentation av peptider på cellens yta. Proteasom-endopeptidaskomplexet är involverat i en rad cellulära processer som celldelning, signaltransduktion och apoptos.

Molekylsekvensdata (molecular sequencing data) refererer til de resultater som bliver genereret når man secvenserer DNA, RNA eller proteiner i molekylærbiologien. Det innebærer typisk en række af nukleotider (i DNA- og RNA-sekvensering) eller aminosyrer (i proteinsekvensering), der repræsenterer den specifikke sekvens af gener, genetiske varianter eller andre molekyler i et biologisk prøve.

DNA-sekvensdata kan f.eks. anvendes til at identificere genetiske varianter, undersøge evolutionæ forhold og designe PCR-primerer. RNA-sekvensdata kan bruges til at studere genudtryk, splicevarianter og andre transkriptionelle reguleringsmekanismer. Proteinsekvensdata er vigtige for at forstå proteinstruktur, funktion og interaktioner.

Molekylsekvensdata kan genereres ved hjælp af forskellige metoder, herunder Sanger-sekvensering, pyrosekvensering (454), ion torrent-teknikker, single molecule real-time (SMRT) sekvensering og nanopore-sekvensering. Hver metode har sine styrker og svagheder, og valget af metode afhænger ofte af forskningens specifikke behov og ønskede udbytte.

Ubiquitination är en posttranslationell modifikation av proteiner, vilket innebär att det sker efter att proteinernas syntes är färdig. Processen inkluderar att koppla en ubiquitinmolekyl till ett protein, ofta vid lysinresterna i proteinet. Detta kan ske antingen som monoubiquitination (en ubiquitinmolekyl) eller polyubiquitination (flera ubiquitinmolekyler i en kedja).

Ubiquitinering har flera funktioner, men den viktigaste är att markera proteiner för nedbrytning inuti cellen av proteasomen. Proteasomen är ett komplext protein som bryter ner andra proteiner till små peptider och aminosyror, vilka kan återanvändas i syntesen av nya proteiner.

Ubiquitinering spelar också en roll i regleringen av proteinkinasers aktivitet, DNA-reparation, autofagi (en process där cellen bryter ner eget cytoplasma), och intracellulär trafficking (transport inom cellen).

Felet i ubiquitinering kan leda till flera sjukdomar, såsom neurodegenerativa sjukdomar, cancer och inflammatoriska sjukdomar.

Proteinbindning (ibland även kallat proteininteraktion) refererar till den process där ett protein binder sig till ett annat molekylärt ämne, exempelvis en liten organisk molekyl, ett metalljon, ett DNA- eller RNA-molekyl, eller till ett annat protein. Proteinbindningar är mycket viktiga inom cellbiologi och medicinen, eftersom de ligger till grund för många olika biokemiska processer i kroppen.

Exempel på olika typer av proteinbindningar inkluderar:

* Enzym-substratbindningar, där ett enzym binder till sitt substrat för att katalysera en kemisk reaktion.
* Receptor-ligandbindningar, där en receptor binder till en ligand (exempelvis ett hormon eller en neurotransmittor) för att aktiveras och utlösa en cellsignal.
* Protein-DNA/RNA-bindningar, där proteiner binder till DNA eller RNA-molekyler för att reglera genuttrycket eller för att delta i DNA-replikation eller -reparation.
* Protein-proteinbindningar, där två eller fler proteiner interagerar med varandra för att bilda komplexa eller för att reglera varandras aktivitet.

Proteinbindningar kan styras av en mängd olika faktorer, inklusive den tresdimensionella strukturen hos de involverade molekylerna, deras elektriska laddningar och hydrofila/hydrofoba egenskaper. Många proteinbindningar kan också moduleras av läkemedel eller andra exogena ämnen, vilket gör att de är viktiga mål för farmakologisk intervention.

Proteolysis är ett medicinskt begrepp som refererar till nedbrytningen av proteiner genom enzymatisk process. Detta sker när ett specifikt enzym, känt som en proteas, binder till och klipper av aminosyror från proteinmolekylen, vilket resulterar i att det ursprungliga proteinets struktur och funktion förändras eller förstörs. Proteolys kan vara ett naturligt och nödvändigt biologiskt process som hjälper till med cellväxt, celldelning och cellsdöd, men det kan även spela en roll i patologiska tillstånd såsom neurodegenerativa sjukdomar, cancer och infektioner.

S-phase kinase-associated proteins (Skp2) är en typ av protein som spelar en viktig roll i cellcykeln hos eukaryota celler. Skp2 är associerat med S-fasen av cellcykeln, vilket är den fas där DNA-replikation sker.

Skp2 är ett E3 ubiquitinligase protein som är en del av SKP1-CUL1-F-box protein (SCF) komplexet. Detta komplex etiketterar andra proteiner med ubiquitin, vilket markerar dem för nedbrytning i proteasomen. Skp2 har specifikt en roll i att reglera nedbrytningen av proteiner som är involverade i cellcykeln och celldelningen, inklusive p27 och p21, två cyklin-dependent kinase inhibitorer (CDKI).

Genom att reglera nedbrytningen av dessa CDKI-proteiner kan Skp2 påverka cellcykelns progression och celldelningens kontroll. Förhöjda nivåer av Skp2 har associerats med onkogenisk transformation och cancer, eftersom överaktiva Skp2-molekyler kan leda till oreglerad celldelning och tumörbildning.

En aminosyrasekvens är en rad av sammanfogade aminosyror som bildar ett protein. Varje protein har sin unika aminosyrasekvens, som bestäms av genetisk information i DNA-molekylen. Den genetiska koden specificerar exakt vilka aminosyror som ska ingå i sekvensen och i vilken ordning de ska vara placerade.

Aminosyrorna i en sekvens är sammanbundna med peptidbindningar, vilket bildar en polymer som kallas ett peptid. När antalet aminosyror i en peptid överstiger cirka 50-100 talar man istället om ett protein.

Aminosyrasekvensen innehåller information om proteinet och dess funktion, eftersom den bestämmer proteins tertiärstruktur (hur aminosyrorna är hopfogade i rymden) och kvartärstruktur (hur olika peptidkedjor är sammansatta till ett komplext protein). Dessa strukturer påverkar proteinet funktion, eftersom de avgör hur proteinet interagerar med andra molekyler i cellen.

Tertiär proteinstruktur refererar till den tresdimensionella formen och flexibiliteten hos ett proteinmolekyl som resulterar från de specifika interaktionerna mellan dess sekundära strukturelement, såsom alfa-helixar och beta-flakor. Den tertiära strukturen av ett protein bestäms av den sekvensordningen (primär struktur) av aminosyror som utgör proteinet och de krafter som verkar mellan dem, såsom vätebindningar, dispersion-krafter och elektrostatiska attraktioner. Den tertiära strukturen är viktig för ett proteins funktionella aktivitet och kan vara stabil eller dynamisk beroende på proteinets roll i cellen.

Koenzym A (CoA) är ett koenzym som spelar en viktig roll i cellens metabolism, särskilt vid fettsyrors och kolhydraters oxidativa degradation. CoA-ligas är ett enzym som aktiverar karboxylsyror, till exempel fettsyraaminosyror, genom att koppla dem till CoA, vilket bildar acetyl-CoA eller en motsvarande thioester. Denna reaktion kallas för thiolys och är en nödvändig process för att bryta ner fettsyror och använda deras kalorier för cellandningen. CoA-ligaser finns i olika varianter som är specialiserade på olika typer av karboxylsyror.