유로포르피리노젠 III

1. 개요

유로포르피리노젠 III는 헥사하이드로포르핀 코어를 기반으로 하는 분자 구조를 가지며, 각 피롤 고리는 아세틸기(-CH₂COOH, "A")와 프로피오닐기(-CH₂CH₂COOH, "P")로 치환되어 있다. 일반적인 포르피린 생합성 경로에서 유로포르피리노젠 III는 유로포르피리노젠 III 생성효소의 작용에 의해 하이드록시메틸빌레인으로부터 생성되며, 헴과 엽록소, 시로헴 생합성에 관여한다. 유로포르피리노젠 III 생성효소의 결핍은 유로포르피리노젠 I의 생성으로 이어져 선천성 적혈구생성 포르피린증을 유발할 수 있다.

2. 구조

유로포르피리노젠 III의 분자 구조는 헥사하이드로포르핀을 기본 골격으로 하며, 각 피롤 고리의 바깥쪽 탄소 두 개에 결합된 수소 원자가 아세틸기(-CH₂COOH, "A") 및 프로피오닐기(-CH₂CH₂COOH, "P")로 치환되어 있다. 이 작용기들은 거대고리를 따라 AP-AP-AP-PA 순서로 비대칭적으로 배열되어 있다.

3. 생합성 및 물질대사

일반적인 포르피린 생합성 경로에서 유로포르피리노젠 III는 유로포르피리노젠 III 생성효소의 작용에 의해 선형 테트라피롤인 하이드록시메틸빌레인(프리유로포르피리노젠)으로부터 생성된다. 유로포르피리노젠 III 생성효소의 촉매 과정에서 마지막 피롤 단위의 아세틸기와 프로피오닐기의 위치 교환이 일어나고, 거대고리를 닫는 축합 반응이 일어난다.

헴과 엽록소의 생합성에서 유로포르피리노젠 III는 유로포르피리노젠 III 탈카복실화효소에 의해 코프로포르피리노젠 III로 전환된다. 시로헴의 생합성 과정에서 유로포르피리노젠 III는 두 개의 메틸기 전이효소에 의해 다이하이드로시로하이드로클로린으로 전환되고, 이어서 시로하이드로클로린으로 산화된다.

3.1. 생합성 과정

일반적인 포르피린 생합성 경로에서 유로포르피리노젠 III는 유로포르피리노젠 III 생성효소의 작용에 의해 선형 테트라피롤인 하이드록시메틸빌레인(프리유로포르피리노젠)으로부터 생성된다.

유로포르피리노젠 III 생성효소의 촉매 과정에서 마지막 피롤 단위의 아세틸기와 프로피오닐기의 위치 교환을 수반하고, 마지막 고리의 수소 원자와 첫 번째 고리의 하이드록시기가 반응하여 거대고리를 닫는 축합 반응이 일어난다.

3.2. 물질대사 경로

일반적인 포르피린 생합성 경로에서 유로포르피리노젠 III는 유로포르피리노젠 III 생성효소의 작용에 의해 선형 테트라피롤인 하이드록시메틸빌레인(프리유로포르피리노젠)으로부터 생성된다.

유로포르피리노젠 III 생성효소의 촉매 과정에서 마지막 피롤 단위의 아세틸기와 프로피오닐기의 위치 교환을 수반하고, 마지막 고리의 수소 원자와 첫 번째 고리의 하이드록시기가 반응하여 거대고리를 닫는 축합 반응이 일어난다.

헴과 엽록소의 생합성에서 유로포르피리노젠 III는 유로포르피리노젠 III 탈카복실화효소에 의해 코프로포르피리노젠 III로 전환된다. 시로헴의 생합성 과정에서 유로포르피리노젠 III는 두 개의 메틸기 전이효소에 의해 다이하이드로시로하이드로클로린으로 전환되고, 이어서 시로헴 보결분자단의 전구체인 시로하이드로클로린으로 산화된다.

4. 의학적 중요성

유로포르피리노젠 III 생성 효소가 없거나 비활성화된 경우, 하이드록시메틸빌레인은 유로포르피리노젠 III의 구조 이성질체인 유로포르피리노젠 I으로 자발적으로 고리화된다. 유로포르피리노젠 III와 달리, 유로포르피리노젠 I은 아세틸기("A")와 프로피오닐기("P")가 AP-AP-AP-AP의 대칭적인 순서로 배열되어 있다. 이러한 경우, 다음 단계에서 생성되는 코프로포르피리노젠 I이 축적되어 선천성 적혈구생성 포르피린증을 유발한다.