Handbook of Neurochemistry: Volume 4 Enzymes in the Nervous System

549 Pages·1983·0.67 MB·English

by  Koon-Sea Hui

vvii CCoonnttrriibbuuttoorrss
WWaalltteerr LLoovveennbbeerrgg,, SSeeccttiioonn oonn BBiioocchheemmiiccaall PPhhaarrmmaaccoollooggyy,, HHyyppeerrtteennssiioonn
EEnnddooccrriinnee BBrraanncchh,, NNaattiioonnaall HHeeaarrtt,, LLuunngg,, aanndd BBlloooodd IInnssttiittuuttee,, NNaattiioonnaall IInn
ssttiittuutteess ooff HHeeaalltthh,, BBeetthheessddaa,, MMaarryyllaanndd 2200220055
MMaarriiaann OOrrlloowwsskkii,, DDeeppaarrttmmeenntt ooff PPhhaarrmmaaccoollooggyy,, MMoouunntt SSiinnaaii SScchhooooll ooff MMeedd
iicciinnee ooff tthhee CCiittyy UUnniivveerrssiittyy ooff NNeeww YYoorrkk,, NNeeww YYoorrkk,, NNeeww YYoorrkk 1100002299
LLeeoonniidd PPeevvzznneerr,, SSeeccttiioonn oonn DDeevveellooppmmeennttaall MMeettaabboolliissmm,, LLaabboorraattoorryy ooff DDee
vveellooppmmeennttaall NNeeuurroobbiioollooggyy,, NNaattiioonnaall IInnssttiittuuttee ooff CChhiilldd HHeeaalltthh aanndd HHuummaann
DDeevveellooppmmeenntt,, NNaattiioonnaall IInnssttiittuutteess ooff HHeeaalltthh,, BBeetthheessddaa,, MMaarryyllaanndd 2200220055
JJ.. HH.. QQuuaasstteell,, TTRRIIUUMMFF,, UUnniivveerrssiittyy ooff BBrriittiisshh CCoolluummbbiiaa,, VVaannccoouuvveerr,, BBrriittiisshh
CCoolluummbbiiaa,, CCaannaaddaa VV66TT 22AA33
JJoosseepphh DD.. RRoobbiinnssoonn,, DDeeppaarrttmmeenntt ooff PPhhaarrmmaaccoollooggyy,, SSttaattee UUnniivveerrssiittyy ooff NNeeww
YYoorrkk,, UUppssttaattee MMeeddiiccaall CCeenntteerr,, SSyyrraaccuussee,, NNeeww YYoorrkk 1133221100
RRiicchhaarrdd RRooddnniigghhtt,, DDeeppaarrttmmeenntt ooff BBiioocchheemmiissttrryy,, IInnssttiittuuttee ooff PPssyycchhiiaattrryy,, DDee
CCrreessppiiggnnyy PPaarrkk,, DDeennmmaarrkk HHiillll,, LLoonnddoonn SSEE55,, EEnnggllaanndd
VViiccttoorr SS.. SSaappiirrsstteeiinn,, DDeeppaarrttmmeenntt ooff BBiioocchheemmiissttrryy,, EEuunniiccee KKeennnneeddyy SShhrriivveerr
CCeenntteerr ffoorr MMeennttaall RReettaarrddaattiioonn,, WWaalltthhaamm,, MMaassssaacchhuusseettttss 0022225544;; aanndd DDee
ppaarrttmmeenntt ooff BBiioollooggiiccaall CChheemmiissttrryy,, HHaarrvvaarrdd MMeeddiiccaall SScchhooooll,, BBoossttoonn,, MMaass
ssaacchhuusseettttss 0022111155
KKoooonn--SSeeaa HHuuii,, CCeenntteerr ffoorr NNeeuurroocchheemmiissttrryy,, RRoocckkllaanndd RReesseeaarrcchh IInnssttiittuuttee,,
WWaarrddss IIssllaanndd,, NNeeww YYoorrkk,, NNeeww YYoorrkk 1100003355
JJaanneezz SSkkeetteelljj,, IInnssttiittuuttee ooff PPaatthhoopphhyyssiioollooggyy,, SScchhooooll ooff MMeeddiicciinnee,, EE.. KKaarrddeelljj
UUnniivveerrssiittyy,, LLjjuubblljjaannaa,, YYuuggoossllaavviiaa
GG.. YY.. SSuunn,, SSiinnccllaaiirr CCoommppaarraattiivvee MMeeddiicciinnee RReesseeaarrcchh FFaarrmm aanndd DDeeppaarrttmmeenntt ooff
BBiioocchheemmiissttrryy,, UUnniivveerrssiittyy ooff MMiissssoouurrii,, CCoolluummbbiiaa,, MMiissssoouurrii 6655220011
SSttaanniissllaavv TTuucceekk,, CCzzeecchhoosslloovvaakk AAccaaddeemmyy ooff SScciieenncceess,, IInnssttiittuuttee ooff PPhhyyssiioollooggyy,,
1144222200 PPrraagguuee,, CCzzeecchhoosslloovvaakkiiaa
AAnnttoonniiaa VVeerrnnaaddaakkiiss,, DDeeppaarrttmmeennttss ooff PPssyycchhiiaattrryy aanndd PPhhaarrmmaaccoollooggyy,, UUnniivveerrssiittyy
ooff CCoolloorraaddoo,, SScchhooooll ooff MMeeddiicciinnee,, DDeennvveerr,, CCoolloorraaddoo 8800222200
JJoohhnn EE.. WWiillssoonn,, BBiioocchheemmiissttrryy DDeeppaarrttmmeenntt aanndd tthhee NNeeuurroosscciieenncceess PPrrooggrraamm,,
MMiicchhiiggaann SSttaattee UUnniivveerrssiittyy,, EEaasstt LLaannssiinngg,, MMiicchhiiggaann 4488882244
JJaanngg--YYeenn WWuu,, DDeeppaarrttmmeenntt ooff CCeellll BBiioollooggyy aanndd ::pprrooggrraamm iinn NNeeuurroosscciieenncceess,,
BBaayylloorr CCoolllleeggee ooff MMeeddiicciinnee,, TTeexxaass MMeeddiiccaall CCeenntteerr,, HHoouussttoonn,, TTeexxaass 7777003300
MM.. BB.. HH.. YYoouuddiimm,, RRaappppaappoorrtt FFaammiillyy MMeeddiiccaall RReesseeaarrcchh IInnssttiittuuttee,, TTeecchhnniioonn,,
HHaaiiffaa,, IIssrraaeell
CCllaaiirree EE.. ZZoommzzeellyy--NNeeuurraatthh,, DDeeppaarrttmmeenntt ooff RReesseeaarrcchh,, TThhee QQuueeeenn''ss MMeeddiiccaall
CCeenntteerr,, HHoonnoolluulluu,, HHaawwaaiiii 9966880088;; aanndd tthhee UUnniivveerrssiittyy ooff HHaawwaaiiii JJoohhnn AA.. BBuurrnnss
SScchhooooll ooff MMeeddiicciinnee,, MMaannooaa CCaammppuuss,, HHoonnoolluulluu,, HHaawwaaiiii 9966882222
FFoorreewwoorrdd
TThhiiss vvoolluummee iiss ccoonncceerrnneedd wwiitthh tthhee eennzzyymmeess ooff tthhee nneerrvvoouuss ssyysstteemm.. CCeerreebbrraall
eennzzyymmeess ffoorrmm tthhee bbaassiiss ooff tthhee ffuunnccttiioonnaall bbrraaiinn.. TThheeyy aarree nneeeeddeedd ffoorr tthhee ccoonnttrrooll
ooff tthhee eenneerrggeettiiccss ooff tthhee nneerrvvoouuss ssyysstteemm,, wwhheetthheerr iitt bbee tthheeiirr rreelleeaassee oorr tthheeiirr
ddiirreeccttiioonn;; ffoorr tthhee eellaabboorraattiioonn ooff ttrraannssmmiitttteerrss aanndd ffoorr tthheeiirr ddeessttrruuccttiioonn;; ffoorr tthhee
ssyynntthheessiiss,, ttrraannssppoorrtt,, aanndd bbrreeaakkddoowwnn ooff aallll mmeettaabboolliitteess ooff tthhee nneerrvvoouuss ssyysstteemm..
TThheeyy aarree iinnddiissppeennssaabbllee ffoorr tthhee ccoonnttrrooll ooff tthhee mmuullttiittuuddee ooff ffaaccttoorrss tthhaatt ggoovveerrnn
oouurr tthhiinnkkiinngg aanndd oouurr bbeehhaavviioorr.. TThheeyy mmaakkee iitt ppoossssiibbllee ffoorr uuss ttoo ccoommpprreehheenndd
wwhhaatt iiss ttaakkiinngg ppllaaccee aarroouunndd uuss aanndd ppeerrhhaappss ttoo uunnddeerrssttaanndd wwhhaatt mmaayy bbee iinn ssttoorree
ffoorr uuss..
EEnnzzyymmeess aarree tthhee ssttuuffff ooff lliiffee,, aanndd nnoo lliivviinngg cceellll ccaann bbee wwiitthhoouutt tthheemm.. TThheeyy
aarree tthhee rreessuullttss ooff mmaannyy mmiilllliioonnss ooff yyeeaarrss ooff eevvoolluuttiioonn,, ffrroomm tthhee ttiimmee wwhheenn
bbiioollooggiiccaall mmeemmbbrraanneess ffiirrsstt ccaammee iinnttoo bbeeiinngg aanndd wweerree ffoollddeedd ttoo pprroodduuccee tthhee ffiirrsstt
cceellllss wwiitthhiinn wwhhiicchh tthhee eeaarrlliieesstt eennzzyymmeess wweerree wwrroouugghhtt.. CCoouunnttlleessss cchhaannggeess hhaavvee
ttaakkeenn ppllaaccee wwiitthhiinn tthheemm,, ssoo tthhaatt,, nnooww,, oonnllyy tthhoossee eennzzyymmeess eexxiisstt tthhaatt ppllaayy
ssppeecciiffiicc rroolleess iinn tthhee ffuunnccttiioonnss ooff tthhee lliivviinngg cceellllss ooff ttooddaayy.. TThhoossee iinn tthhee nneerrvvoouuss
ssyysstteemm ppoosssseessss aa mmUUllttiippllee rroollee:: iinn tthhee ccrreeaattiioonn,, mmaaiinntteennaannccee,, aanndd uullttiimmaattee
bbrreeaakkddoowwnn ooff tthhee ccoommppoonneenntt cceellllss aanndd iinn eennaabblliinngg ccoonnsscciioouussnneessss,, ppeerrcceeppttiioonn,,
mmeemmoorryy,, aanndd tthhoouugghhtt ttoo bbeeccoommee ppoossssiibbllee.. BBuutt tthhoouugghh lliiffee mmaayy ggoo oonn ffoorreevveerr,,
tthhee eennzzyymmeess tthhaatt mmaakkee lliiffee ppoossssiibbllee wwiillll uunnddeerrggoo tthhee mmaannyy cchhaannggeess iinnvvoollvveedd
iinn tthhee eevvoolluuttiioonnaarryy pprroocceessss.. TThhoossee iinn tthhee nneerrvvoouuss ssyysstteemm wwiillll ddoouubbttlleessss bbee
ssuubbjjeecctt ttoo ssiimmiillaarr cchhaannggeess,, ssoo tthhaatt tthhoossee ddeessccrriibbeedd iinn tthhee ffoolllloowwiinngg cchhaapptteerrss
mmaayy nnoott bbee iiddeennttiiccaall wwiitthh tthhoossee tthhaatt wwiillll bbee ccuurrrreenntt iinn tthhee ddiissttaanntt ffuuttuurree..
WWhheenn II eenntteerreedd tthhee ffiieelldd ooff bbiioocchheemmiissttrryy jjuusstt oovveerr 6600 yyeeaarrss aaggoo,, ssccaanntt
aatttteennttiioonn wwaass ppaaiidd ttoo eennzzyymmeess ootthheerr tthhaann tthhoossee ccoonnnneecctteedd wwiitthh tthhee ddiiggeessttiivvee
ssyysstteemm.. IInnddeeeedd,, eennzzyymmeess wweerree tthhoouugghhtt ttoo bbee mmyysstteerriioouuss ssuubbssttaanncceess wwhhoossee
ssttrruuccttuurreess aanndd mmooddeess ooff aaccttiioonn wweerree uunnkknnoowwnn aanndd wwhhiicchh bbeelloonnggeedd ttoo aa ccllaassss
ooff mmaatteerriiaall wwhhoossee oouuttssttaannddiinngg pprrooppeerrttyy wwaass tthhaatt iitt wwaass iinnddiissssoolluubbllyy ccoonnnneecctteedd
wwiitthh lliiffee.. EEnnzzyymmeess aarree nnooww kknnoowwnn ttoo bbee pprrootteeiinnss tthhaatt hhaavvee bbeeeenn iissoollaatteedd,,
ccrryyssttaalllliizzeedd,, tthheeiirr ssttrruuccttuurreess uunnrraavveelleedd,, aanndd tthheeiirr aaccttiivvee cceenntteerrss ddeelliinneeaatteedd..
MMaannyy yyeeaarrss eellaappsseedd bbeeffoorree tthheessee ccoonncceeppttss bbeeccaammee ggeenneerraallllyy aacccceepptteedd.. CCuurrrreenntt
ddooggmmaa iiss nneevveerr eeaassiillyy cchhaannggeedd aanndd oonnllyy wwiitthh ggrreeaatt ddiiffffiiccuullttyy oovveerrttuurrnneedd.. BBuutt
iitt iiss tthhee eesssseennccee ooff sscciieennccee ttoo ccoommbbaatt ccuurrrreenntt ddooggmmaa,, ttoo aattttaacckk iitt aatt iittss wweeaakkeesstt
ppooiinnttss,, uunnttiill eevveennttuuaallllyy ssoommeetthhiinngg tthhaatt sseeeemmss ppeerrmmaanneenntt eemmeerrggeess.. SSoo tthhee mmoodd
eemm nneeuurroocchheemmiisstt iiss nnoott ssuurrpprriisseedd ttoo ffiinndd ffaammiilliiaarr eennzzyymmeess eexxiissttiinngg iinn mmoorree
tthhaann oonnee ffoorrmm,, eeaacchh ooff wwhhiicchh rreeqquuiirreess sseeppaarraattee iinnvveessttiiggaattiioonn,, oorr ttoo ddiissccoovveerr
nneeww aanndd hhiitthheerrttoo uunnssuussppeecctteedd eennzzyymmeess..
vviiii
vviiiiii FFoorreewwoorrdd
PPeerrhhaappss II mmaayy bbee ppeerrmmiitttteedd ttoo rreeccaallll wwhheenn mmyy ccoolllleeaagguueess aanndd II ffiirrsstt ddee
ssccrriibbeedd ((nnoott wwiitthhoouutt ooppppoossiittiioonn)) tthhee ssyynntthheessiiss ooff aacceettyyllcchhoolliinnee iinn tthhee bbrraaiinn aatt
tthhee eexxppeennssee ooff gglluuccoossee oorr ppyyrruuvvaattee ((11993366)).. II wwaass llooaatthh ttoo ccaallll tthhee bbiioossyynntthheettiicc,,
pphhaarrmmaaccoollooggiiccaallllyy aaccttiivvee ssuubbssttaannccee aannyytthhiinngg bbuutt cchhoolliinnee eesstteerr uunnttiill II wwaass ssuurree
iitt wwaass aacceettyyllcchhoolliinnee ((11993388)).. II wwaass aallssoo llooaatthh ttoo ddeessiiggnnaattee tthhee rreessppoonnssiibbllee ttiissssuuee
ccoonnssttiittuueenntt ((eennzzyymmee)) bbyy aa ssppeecciiffiicc nnaammee iinn oouurr sscchheemmee ooff aacceettyyllcchhoolliinnee ssyynn
tthheessiiss ffrroomm cceerreebbrraall ppyyrruuvvaattee ((11993388)) uunnttiill II wwaass cceerrttaaiinn ooff tthhee cchheemmiiccaall nnaattuurree
oofftthhee aaccttuuaall ssuubbssttrraattee ((ootthheerr tthhaann cchhoolliinnee)) oofftthhee eennzzyymmee.. IItt iiss nnooww kknnoowwnn ttoo
bbee aacceettyyll--ccooeennzzyymmee AA.. IItt wwaass cceerrttaaiinnllyy nnoott aacceettaattee.. OOnnllyy llaatteerr,, dduurriinngg WWoorrlldd
WWaarr IIII,, iinn 11994433,, ddiidd iitt bbeeccoommee eevviiddeenntt,, bbyy tthhee wwoorrkk ooff ootthheerrss,, tthhaatt eenneerrggyy iinn
tthhee ffoorrmm ooff AATTPP wwaass nneeeeddeedd ffoorr tthhee aacceettyyllaattiioonn ooff cchhoolliinnee bbyy aacceettaattee iinn aa bbrraaiinn
eexxttrraacctt.. LLaatteerr,, iitt bbeeccaammee cclleeaarr tthhaatt tthhee AATTPP wwaass nneeeeddeedd oonnllyy ttoo ccoonnvveerrtt tthhee
aacceettaattee ttoo aacceettyyll--ccooeennzzyymmee AA,, wwhhiicchh wwaass tthhee ttrruuee ssuubbssttrraattee ooff tthhee cceerreebbrraall
eennzzyymmee.. TThhiiss eennzzyymmee,, hhoowweevveerr,, wwaass nnoott eennttiirreellyy ccoonnffiinneedd ttoo tthhee nneerrvvoouuss ssyyss
tteemm,, ffoorr iitt wwaass ffoorrmmeedd,, iinn lleesssseerr qquuaannttiittyy,, iinn mmuussccllee ((ddiiaapphhrraaggmm,, 11993355,, 11993388))
aanndd eellsseewwhheerree..
PPeerrhhaappss II mmaayy aallssoo mmeennttiioonn iinn tthhiiss bbrriieeff iinnttrroodduuccttiioonn ttoo tthhee ffoolllloowwiinngg cchhaapp
tteerrss tthhaatt tthhee ddiissccoovveerryy ooff cceerreebbrraall mmoonnooaammiinnee ooxxiiddaassee wwaass mmaaddee aallmmoosstt bbyy
cchhaannccee bbyy mmyy ccoolllleeaagguuee aanndd mmyysseellff iinn eeaarrllyy 11993377,, uussiinngg aalliipphhaattiicc aammiinneess,, wwhheenn
II wwaass oonn tthhee ttrraacckk ooff aammiinneess aass ppoossssiibbllee mmoodduullaattoorrss ooff bbrraaiinn ffuunnccttiioonn ((11993333))..
OOuurr ddiissccoovveerryy ((11994499)) tthhaatt bbrraaiinn hheexxookkiinnaassee ccoouulldd pphhoosspphhoorryyllaattee nnoott oonnllyy
gglluuccoossee bbuutt aa gglluuccoossee aannaalloogguuee,, DD--gglluuccoossaammiinnee,, tthhaatt ccoouulldd aacctt aass aa rreevveerrssiibbllee
ccoommppeettiittoorr wwaass ffoolllloowweedd bbyy tthhee ddiissccoovveerryy ((bbyy ootthheerrss)) ooff aannootthheerr ccoommppeettiittiivvee
gglluuccoossee aannaalloogguuee,, 22--ddeeooxxyygglluuccoossee,, wwhhoossee pphhoosspphhaattee eesstteerr wwaass ssttaabbllee.. TThhiiss ffaacctt
lleedd ttoo tthhee rreecceenntt uussee ooff tthhiiss aannaalloogguuee ffoorr tthhee ddeetteeccttiioonn ooff tthhee llooccaattiioonnss ooff ssppeecciiffiicc
aarreeaass ooff tthhee bbrraaiinn wwhheerree tthhee rraatteess ooff gglluuccoossee mmeettaabboolliissmm aarree lliinnkkeedd wwiitthh tthheeiirr
ffuunnccttiioonnss--aa vveerryy ssiiggnniiffiiccaanntt aaddvvaannccee oonn oouurr kknnoowwlleeddggee ooff tthhee bbrraaiinn..
AAnndd,, aaggaaiinn,, tthhee ttooxxiicciittyy ooff hhiigghh--pprreessssuurree ooxxyyggeenn ttoo cceerrttaaiinn bbrraaiinn pprroocceesssseess,,
wwhhiicchh II ssuuggggeesstteedd ((11994466)) mmaayy rreessuulltt iinn ppaarrtt ffrroomm tthhee hhyyddrrooggeenn ppeerrooxxiiddee,, mmaayy
ppeerrhhaappss bbee lliinnkkeedd wwiitthh rreecceenntt wwoorrkk oonn ssuuppeerrooxxiiddee aanndd ssuuppeerrooxxiiddee ddiissmmuuttaasseess..
IItt hhaass bbeeccoommee eevviiddeenntt tthhaatt wwhheenn lliiffee bbeeggaann ttoo ddeevveelloopp iinn aann ooxxyyggeenn--rriicchh aatt
mmoosspphheerree,, iitt aallssoo ddeevveellooppeedd ddeeffeennsseess ssuucchh aass ssuuppeerrooxxiiddee ddiissmmuuttaassee,, aass wweellll
aass ccaattaallaassee aanndd ppeerrooxxiiddaassee,, ttoo pprrootteecctt tthhee cceellllss ffrroomm tthhee pprroodduuccttss ooff ooxxyyggeenn
rreedduuccttiioonn.. BByy aa ccuurriioouuss iirroonnyy,, wwee ffoouunndd tthhaatt oouurr ffiirrsstt ddeeffeennssee aaggaaiinnsstt ppaarraassiitteess
bbyy pphhaaggooccyytteess iiss llaarrggeellyy tthhrroouugghh tthhee lliibbeerraattiioonn ooff hhyyddrrooggeenn ppeerrooxxiiddee oorr rreedduucceedd
ooxxyyggeenn bbyy ooxxiiddaattiivvee pprroocceesssseess dduurriinngg tthhee pprroocceessss ooff pphhaaggooccyyttoossiiss ((11996611))..
TThhee eennzzyymmee gglluuttaammiinnaassee iiss nnooww bbeeccoommiinngg aann iimmppoorrttaanntt ccoonnssttiittuueenntt iinn tthhee
ggrroowwiinngg lliisstt ooff bbrraaiinn eennzzyymmeess.. IItt iiss eevviiddeenntt tthhaatt iitt ppllaayyss aa bbaassiicc rroollee iinn tthhee
gglluuttaammaattee--gglluuttaammiinnee ccyyccllee lliinnkkiinngg tthhee ffuunnccttiioonnss ooff gglliiaa aanndd nneeuurroonnss ((11997722))..
DDoouubbttlleessss,, eevveerryy eennzzyymmee iinn tthhee nneerrvvoouuss ssyysstteemm hhaass iittss ssppeecciiffiicc rroollee ttoo
ppllaayy.. TThheeiirr eexxppllooiittaattiioonn hhaass oonnllyy jjuusstt bbeegguunn,, aass iitt hhaass bbeeccoommee cclleeaarr tthhaatt ssuubb
ssttrraattee aannaalloogguueess aanndd rreellaatteedd ssuubbssttaanncceess mmaayy ppllaayy iimmppoorrttaanntt rroolleess bbootthh iinn ppssyy
cchhootthheerraappyy aanndd iinn oouurr ddeettaaiilleedd kknnoowwlleeddggee ooff tthhee bbrraaiinn.. TThhee ffoolllloowwiinngg cchhaapptteerrss
ggiivvee aann iinnkklliinngg ooff tthhee sshhaappee ooff tthhiinnggss ttoo ccoommee.. TThheerree iiss lliittttllee ddoouubbtt tthhaatt tthhee
pprreeppaarraattiioonn ooff aa HHaannddbbooookk ooff CCeerreebbrraall EEnnzzyymmoollooggyy,, cceerrttaaiinnllyy aass llaarrggee aass tthhee
pprreesseenntt HHaannddbbooookk ooff NNeeuurroocchheemmiissttrryy,, wwiillll bbee aann eevveenntt ooff tthhee nnoott ttoooo ddiissttaanntt
ffuuttuurree..
JJ.. HH.. QQuuaasstteell
CCoonntteennttss
CChhaapptteerr 11
NNeeuurrooppeeppttiiddaasseess
KKoooonn--SSeeaa HHuuii aanndd AAbbeell LLaajjtthhaa
11.. IInnttrroodduuccttiioonn.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 11
11..11.. DDeeffiinniittiioonn aanndd FFuunnccttiioonn.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 11
11..22.. CCllaassssiiffiiccaattiioonn ooff PPeeppttiiddaassee.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 44
22.. MMeetthhooddss ffoorr SSttuuddyy.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 44
22..11.. MMeeaassuurreemmeenntt ooff AAmmiinnoo AAcciiddss.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 44
22..22.. MMeeaassuurreemmeenntt ooff PPeeppttiiddeess .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 55
22..33.. MMeeaassuurreemmeenntt ooff DDiippeeppttiiddaasseess .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 55
22..44.. AArrttiiffiicciiaall SSuubbssttrraatteess .............................................................. 66
22..55.. DDeetteeccttiioonn ooff EEnnzzyymmee AAccttiivviittyy iinn PPoollyyaaccrryyllaammiiddee GGeellss.. .. .. .. .. .. 66
33.. DDeeggrraaddaattiioonn ooff NNeeuurrooppeeppttiiddaasseess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 66
33..11.. EEnnkkeepphhaalliinnss.......................................................................... 66
33..22.. TThhyyrroottrrooppiinn--RReelleeaassiinngg HHoorrmmoonnee.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 1111
33..33.. MMeellaannoottrrooppiinn--IInnhhiibbiittiinngg FFaaccttoorr.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 1122
33..44.. CChhoolleeccyyssttookkiinniinn ((CCCCKK--88)),, SSuubbssttaannccee PP,, SSoommaattoossttaattiinn,, aanndd
LLHH--RRHH.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 1122
33..55.. DDiippeeppttiiddaasseess.......................................................................... 1133
33..66.. TTrriiaammiinnooppeeppttiiddaasseess................................................................ 1144
44.. IInnhhiibbiittoorrss.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 1144
55.. CCoonncclluussiioonnss.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 1166
RReeffeerreenncceess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 1166
CChhaapptteerr 22
PPrrootteeiinnaasseess
MMaarriiaann OOrrlloowwsskkii
11.. IInnttrroodduuccttiioonn.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 2211
22.. CCllaassssiiffiiccaattiioonn.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 2233
33.. DDeetteerrmmiinnaattiioonn ooff AAccttiivviittyy ............................................................ "" 2244
33..11.. PPrrootteeiinn SSuubbssttrraatteess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 2244
iixx
xx CCoonntteennttss
33..22.. NNaattuurraall PPeeppttiiddee SSuubbssttrraatteess .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 2255
33..33.. MMooddeell SSyynntthheettiicc SSuubbssttrraatteess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 2255
44.. LLyyssoossoommaall PPrrootteeiinnaasseess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 2277
44..11.. CCaatthheeppssiinn BB ((EE..CC.. 33..44..2222..11)).. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 2277
44..22.. CCaatthheeppssiinn DD ((EE..CC.. 33..44..2233..55)).. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 3300
44..33.. OOtthheerr CCaatthheeppssiinnss .................................................................. 3355
55.. NNeeuuttrraall EEnnddooppeeppttiiddaasseess .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 3366
55..11.. PPrroollyyll EEnnddooppeeppttiiddaassee ((EE..CC.. 33..44..2211..2266)) .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 3366
55..22.. CCyyttooppllaassmmiicc TThhiiooll--AAccttiivvaatteedd NNeeuuttrraall EEnnddooppeeppttiiddaassee
((KKiinnaassee AA)) .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 3399
55..33.. CCaattiioonn--SSeennssiittiivvee NNeeuuttrraall EEnnddooppeeppttiiddaassee:: AA MMuullttiiccaattaallyyttiicc
EEnnzzyymmee CCoommpplleexx .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 4400
55..44.. MMeemmbbrraannee--BBoouunndd MMeettaallllooeennddooppeeppttiiddaassee .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 4455
55..55.. CCaallcciiuumm--AAccttiivvaatteedd PPrrootteeiinnaassee.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 4488
55..66.. CChhyymmoottrryyppssiinnlliikkee AAccttiivviittyy.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 4499
55..77.. TTrryyppssiinnlliikkee AAccttiivviittyy .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 5500
55..88.. OOtthheerr PPrrootteeiinnaasseess .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 5500
66.. TThhee BBrraaiinn RReenniinn--AAnnggiiootteennssiinn SSyysstteemm.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 5511
77.. CCoonncclluussiioonnss.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 5544
AAppppeennddiixx:: SSuummmmaarryy ooff PPrrooppeerrttiieess ooff BBrraaiinn aanndd PPiittuuiittaarryy
PPrrootteeiinnaasseess .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 5566
RReeffeerreenncceess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 5599
CChhaapptteerr 33
AAmmiinnoottrraannssffeerraasseess
SSaabbiitt GGaabbaayy aanndd CCaarroolliinnee CC.. CCllaarrkkee
11.. IInnttrroodduuccttiioonn.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 6677
22.. BBrraaiinn AArroommaattiicc AAmmiinnoottrraannssffeerraasseess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 6688
22..11.. FFuunnccttiioonnaall RRoollee iinn BBiiooggeenniicc AAmmiinnee MMeettaabboolliissmm.. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 6688
22..22.. FFuunnccttiioonnaall RRoollee iinn OOxxiiddaattiivvee MMeettaabboolliissmm .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 6699
33.. RReellaattiioonnsshhiipp bbeettwweeeenn AASSPP--TT aanndd AArroommaattiicc AAmmiinnoottrraannssffeerraasseess .. .. .... 7700
33..11.. TThhee AASSPP--TT DDiilleemmmmaa.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 7700
33..22.. CCoollllaattiioonn ooff SSaalliieenntt PPooiinnttss ooff AAvvaaiillaabbllee DDaattaa.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 7700
33..33.. IInnaaddeeqquuaacciieess ooff tthhee AASSPP--TT HHyyppootthheessiiss.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 7711
44.. VViieewwppooiinnttss PPrroojjeecctteedd TToowwaarrdd FFuuttuurree RReesseeaarrcchh.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 7722
55.. GGAABBAA AAmmiinnoottrraannssffeerraassee.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 7744
55..11.. RReeggiioonnaall aanndd CCeelllluullaarr DDiissttrriibbuuttiioonn.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 7744
55..22.. PPhhyyssiiccaall--CChheemmiiccaall CChhaarraacctteerriissttiiccss ........................................ 7755
55..33.. EEnnzzyymmee--IInnhhiibbiittoorr IInntteerraaccttiioonnss.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 7777
RReeffeerreenncceess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 8811
CCoonntteennttss xxii
CChhaapptteerr 44
DDeeaammiinnaasseess aanndd AAmmiiddaasseess
EElllliinngg KKvvaammmmee
11.. DDeeaammiinnaasseess ((AAmmiinnoohhyyddrroollaasseess)) .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 8855
11..11.. PPuurriinnee DDeeaammiinnaasseess .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 8855
11..22.. GGlluuttaammaattee DDeehhyyddrrooggeennaassee ((EE..CC.. 11..44..11..33)).. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 9900
22.. AAmmiiddaasseess ((AAmmiiddoohhyyddrroollaasseess)) .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 9911
22..11.. AAmmmmoonniiaa--FFoorrmmiinngg AAmmiiddoohhyyddrroollaasseess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 9911
22..22.. AArryyll AAccyyll--SSpplliittttiinngg AAmmiiddoohhyyddrroollaasseess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 110011
33.. CCoonncclluuddiinngg RReemmaarrkkss .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 110055
RReeffeerreenncceess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 110055
CChhaapptteerr 55
DDeeccaarrbbooxxyyllaasseess:: BBrraaiinn GGlluuttaammaattee DDeeccaarrbbooxxyyllaassee aass aa MMooddeell
JJaanngg YYeenn WWuu
11.. IInnttrroodduuccttiioonn.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 111111
22.. AAssssaayy MMeetthhoodd.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 111122
22..11.. TThhee CCOO MMeetthhoodd.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 111122
22
22..22.. TThhee GGAABBAA MMeetthhoodd.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 111122
33.. PPuurriiffiiccaattiioonn PPrroocceedduurreess .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 111133
44.. PPhhyyssiiccaall aanndd CChheemmiiccaall PPrrooppeerrttiieess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 111155
44..11.. CCrriitteerriiaa ooff PPuurriittyy.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 111155
44..22.. MMoolleeccuullaarr WWeeiigghhtt ooff tthhee NNaattiivvee EEnnzzyymmee.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 111166
44..33.. SSuubbuunniitt SSttrruuccttuurree ooff GGAADD.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 111166
55.. KKiinneettiiccss aanndd IInnhhiibbiittiioonn SSttuuddiieess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 111166
55..11.. SSuubbssttrraattee SSppeecciiffiicciittyy.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 111166
55..22.. DDeetteerrmmiinnaattiioonn ooff KKmm VVaalluueess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 111166
55..33.. ppHH PPrrooffiillee .............................................................................. 111177
55..44.. IInnhhiibbiittiioonn SSttuuddiieess .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 111177
66.. IImmmmuunnoocchheemmiiccaall CChhaarraacctteerriizzaattiioonnss ................................................ 111188
66..11.. PPrroodduuccttiioonn ooff AAnnttiibbooddiieess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 111188
66..22.. CChhaarraacctteerriizzaattiioonn ooff AAnnttiibbooddiieess .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 111199
66..33.. SSppeecciieess SSppeecciiffiicciittyy .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 112211
66..44.. TTiissssuuee SSppeecciiffiicciittyy .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 112233
77.. LLooccaalliizzaattiioonn ooff LL--GGlluuttaammaattee DDeeccaarrbbooxxyyllaassee.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 112233
77..11.. IInn RRaatt CCeerreebbeelllluumm.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 112244
77..22.. IInn RRaabbbbiitt RReettiinnaa.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 112244
77..33.. IInn GGoollddffiisshh RReettiinnaa.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 112244
77..44.. IInn RRaatt HHaabbeennuullaa.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 112244
77..55.. IInn RRaatt SSuubbssttaannttiiaa NNiiggrraa.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 112255
77..66.. IInn RRaatt SSppiinnaall CCoorrdd .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 112255
77..77.. IInn RRaatt HHyyppootthhaallaammuuss aanndd PPiittuuiittaarryy GGllaanndd.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 112266
xxiiii CCoonntteennttss
77..88.. IInn TTiissssuuee CCuullttuurreess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 112266
77..99.. RReellaattiioonnsshhiipp wwiitthh BBeennzzooddiiaazzeeppiinnee RReecceeppttoorr.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 112266
88.. OOtthheerr DDeeccaarrbbooxxyyllaassee .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 112266
99.. CCoonncclluuddiinngg RReemmaarrkkss.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 112288
RReeffeerreenncceess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 112288
CChhaapptteerr 66
HHyyddrrooxxyyllaasseess
DDoonnaalldd MM.. KKuuhhnn aanndd WWaalltteerr LLoovveennbbeerrgg
11.. IInnttrroodduuccttiioonn.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 113333
22.. TTyyrroossiinnee HHyyddrrooxxyyllaassee .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 113344
22..11.. RReeaaccttiioonn MMeecchhaanniissmm,, SSuubbssttrraattee EEffffeeccttss,, aanndd PPhhyyssiiccaall
CChhaarraacctteerriissttiiccss .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 113344
22..22.. TThhee RRoollee ooff PPhhoosspphhoorryyllaattiioonn iinn RReegguullaattiinngg TTyyrroossiinnee HHyyddrrooxx--
yyllaassee AAccttiivviittyy .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 113355
22..33.. CCrriittiiccaall FFaaccttoorrss iinn tthhee PPhhoosspphhoorryyllaattiioonn--IInndduucceedd AAccttiivvaattiioonn ooff
TTyyrroossiinnee HHyyddrrooxxyyllaassee.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 113388
22..44.. PPhhyyssiioollooggiiccaall SSiiggnniiffiiccaannccee ooff PPhhoosspphhoorryyllaattiioonn ooff TTyyrroossiinnee
HHyyddrrooxxyyllaassee.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 113399
33.. TTrryyppttoopphhaann HHyyddrrooxxyyllaassee.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 114400
33..11.. RReeaaccttiioonn MMeecchhaanniissmmss,, SSuubbssttrraattee EEffffeeccttss,, aanndd PPhhyyssiiccaall
CChhaarraacctteerriissttiiccss .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 114400
33..22.. TThhee RRoollee ooff PPhhoosspphhoorryyllaattiioonn iinn RReegguullaattiinngg TTrryyppttoopphhaann HHyy
ddrrooxxyyllaassee AAccttiivviittyy.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 114433
44.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 114444
DDooppaammiinnee--~~--HHyyddrrooxxyyllaassee..
44..11.. EEnnzzyymmiicc PPrrooppeerrttiieess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 114444
44..22.. RReeaaccttiioonn MMeecchhaanniissmmss.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 114455
44..33.. IInnhhiibbiittiioonn.............................................................................. 114466
55.. SSuummmmaarryy.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 114477
RReeffeerreenncceess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 114477
CChhaapptteerr 77
HHeexxookkiinnaassee
JJoohhnn EE.. WWiillssoonn
11.. IInnttrroodduuccttiioonn.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 115511
22.. MMoolleeccuullaarr aanndd KKiinneettiicc PPrrooppeerrttiieess ooff HHeexxookkiinnaassee.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 115522
22..11.. IIssoozzyymmeess ooff HHeexxookkiinnaassee.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 115522
22..22.. MMoolleeccuullaarr PPrrooppeerrttiieess ooff BBrraaiinn HHeexxookkiinnaassee.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 115522
22..33.. KKiinneettiicc PPrrooppeerrttiieess ooff BBrraaiinn HHeexxookkiinnaassee.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 115544
33.. SSuubbcceelllluullaarr DDiissttrriibbuuttiioonn ooff HHeexxookkiinnaassee iinn BBrraaiinn HHoommooggeennaatteess .. .. .... 115588
33..11.. MMaattuurree BBrraaiinn.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 115599
CCoonntteennttss xxiiiiii
33..22.. DDeevveellooppmmeennttaall CChhaannggeess .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 115599
33..33.. AArree TThheerree DDiissttiinncctt ""CCyyttooppllaassmmiicc"" aanndd ""MMiittoocchhoonnddrriiaall""
FFoorrmmss ooff BBrraaiinn HHeexxookkiinnaassee?? .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 116600
44.. RReegguullaattiioonn ooff HHeexxookkiinnaassee AAccttiivviittyy iinn VViivvoo.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 116611
44..11.. CCllaassssiiccaall IInnhhiibbiittiioonn bbyy GGlluuccoossee--66--PP,, AADDPP,, oorr RReellaatteedd
MMeettaabboolliitteess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 116611
44..22.. RReegguullaattoorryy SSiiggnniiffiiccaannccee ooff RReevveerrssiibbllee BBiinnddiinngg ttoo tthhee OOuutteerr
MMiittoocchhoonnddrriiaall MMeemmbbrraannee .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 116611
55.. DDiissttrriibbuuttiioonn ooff HHeexxookkiinnaassee iinn NNeeuurraall TTiissssuuee.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 116644
55..11.. MMiiccrrooddiisssseeccttiioonn SSttuuddiieess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 116655
55..22.. LLooccaalliizzaattiioonn aatt tthhee LLiigghhtt MMiiccrroossccooppiicc LLeevveell.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 116655
55..33.. LLooccaalliizzaattiioonn aatt tthhee EElleeccttrroonn MMiiccrroossccooppiicc LLeevveell.. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 116666
66.. HHeexxookkiinnaassee aanndd DDiisseeaassee.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 116677
77.. CCoonncclluuddiinngg RReemmaarrkkss .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 116688
RReeffeerreenncceess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 116699
CChhaapptteerr 88
TTrraannssppoorrtt AATTPPaassee
JJoosseepphh DD.. RRoobbiinnssoonn
11.. IInnttrroodduuccttiioonn:: AATTPPaasseess aanndd AAccttiivvee TTrraannssppoorrtt .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 117733
22.. TThhee ((NNaa++ ++ KK++))--AATTPPaassee aanndd SSooddiiuumm,, PPoottaassssiiuumm PPuummpp.. .. .. .. .. .. .... 117744
22..11.. SSooddiiuumm,, PPoottaassssiiuumm PPuummpp.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 117744
22..22.. TThhee ((NNaa++ ++ KK++))--AATTPPaassee .................................................... 117777
22..33.. TTrraannssppoorrtt MMeecchhaanniissmm.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 118833
22..44.. NNeeuurroocchheemmiiccaall AAssppeeccttss.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 118844
33.. ((CCaa22++ ++ MMgg22++))--AATTPPaasseess aanndd CCaallcciiuumm PPuummppss.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 118844
33..11.. CCaallcciiuumm PPuummppss.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 118844
33..22.. ((CCaa22++ ++ MMgg22++))--AATTPPaasseess .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 118866
33..33.. TTrraannssppoorrtt MMeecchhaanniissmm.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 118899
33..44.. NNeeuurroocchheemmiiccaall AAssppeeccttss.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 118899
44.. CCoonncclluussiioonnss.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 118899
RReeffeerreenncceess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 118899
CChhaapptteerr 99
PPrrootteeiinn KKiinnaasseess aanndd PPhhoosspphhaattaasseess
RRiicchhaarrdd RRooddnniigghhtt
11.. IInnttrroodduuccttiioonn.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 119955
22.. PPrrootteeiinn KKiinnaasseess .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 119955
22..11.. CCyycclliicc--AAMMPP--DDeeppeennddeenntt PPrrootteeiinn KKiinnaasseess .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 119966
22..22.. CCyycclliicc--GGMMPP--DDeeppeennddeenntt PPrrootteeiinn KKiinnaasseess .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 220011
22..33.. PPrrootteeiinn RReegguullaattoorrss ffoorr CCyycclliicc--NNuucclleeoottiiddee--DDeeppeennddeenntt
KKiinnaasseess ................................................................................ 220033
xxiivv CCoonntteennttss
22..44.. CCaallcciiuumm--IIoonn--DDeeppeennddeenntt PPrrootteeiinn KKiinnaasseess .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 220033
22..55.. PPrrootteeiinn KKiinnaasseess IInnddeeppeennddeenntt ooff KKnnoowwnn AAccttiivvaattoorrss.. .. .. .. .. .. .... 221100
33.. PPrrootteeiinn PPhhoosspphhaattaasseess .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 221111
44.. CCoonncclluuddiinngg RReemmaarrkkss.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 221122
RReeffeerreenncceess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 221133
CChhaapptteerr 1100
TThhee SSyynntthheessiiss ooff AAcceettyyllcchhoolliinnee
SSttaanniissllaavv TTuucceekk
11.. IInnttrroodduuccttiioonn.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 221199
22.. CChhoolliinnee AAcceettyyllttrraannssffeerraassee .......................................... :: .. .. .. .. .. .. .. .. .... 222200
22..11.. GGeenneerraall PPrrooppeerrttiieess .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 222200
22..22.. EEnnzzyymmaattiicc AAccttiivviittyy.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 222266
22..33.. DDiissttrriibbuuttiioonn aanndd AAxxoonnaall TTrraannssppoorrtt .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 222299
22..44.. BBiioocchheemmiiccaall AAssssaayyss ooff AAccttiivviittyy.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 223311
33.. OOrrggaanniizzaattiioonn aanndd CCoonnttrrooll ooff tthhee SSyynntthheessiiss.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 223333
33..11.. SSuuppppllyy ooff AAcceettyyllccooeennzzyymmee AA .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 223333
33..22.. SSuuppppllyy ooff CChhoolliinnee.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 223355
33..33.. RReegguullaattiioonn ooff tthhee SSyynntthheessiiss ooff AAcceettyyllcchhoolliinnee.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 223399
RReeffeerreenncceess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 224411
CChhaapptteerr 1111
CChhoolliinneesstteerraasseess
MMiirroo BBrrzziinn,, JJaanneezz SSkkeetteelljj,, aanndd BBiibbaa KKlliinnaarr
11.. IInnttrroodduuccttiioonn.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 225511
11..11.. HHiissttoorriiccaall BBaacckkggrroouunndd.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 225511
11..22.. CChhaarraacctteerriissttiiccss aanndd TTyyppeess ooff CChhoolliinneesstteerraassee .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 225522
11..33.. DDiissttrriibbuuttiioonn ooff CChhoolliinneesstteerraasseess .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 225533
22.. MMeeaassuurreemmeenntt ooff CChhoolliinneesstteerraassee AAccttiivviittyy aanndd iittss VViissuuaalliizzaattiioonn iinn
TTiissssuueess .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 225533
22..11.. QQuuaannttiittaattiivvee MMeeaassuurreemmeenntt ooff CChhoolliinneesstteerraassee AAccttiivviittyy .. .. .. .. .... 225533
22..22.. HHiissttoocchheemmiiccaall aanndd CCyyttoocchheemmiiccaall MMeetthhooddss ffoorr tthhee LLooccaalliizzaa--
ttiioonn ooff CChhoolliinneesstteerraasseess iinn TTiissssuueess aanndd CCeellllss.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 225555
33.. EEnnzzyymmaattiicc PPrrooppeerrttiieess ooff AAcceettyyllcchhoolliinneesstteerraassee .............................. ::.. 225588
33..11.. RReeaaccttiioonn KKiinneettiiccss ooff SSuubbssttrraattee HHyyddrroollyyssiiss.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 225588
33..22.. TThhee AAccttiivvee SSiittee ooff AAcceettyyllcchhoolliinneesstteerraassee aanndd tthhee CCaattaallyyttiicc
MMeecchhaanniissmm.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 226600
33..33.. SSuubbssttrraatteess.............................................................................. 226622
33..44.. IInnhhiibbiittoorrss.............................................................................. 226622
44.. MMoolleeccuullaarr PPrrooppeerrttiieess ooff AAcceettyyllcchhoolliinneesstteerraassee .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 226655
44..11.. MMoolleeccuullaarr HHeetteerrooggeenneeiittyy ooff AAcceettyyllcchhoolliinneesstteerraassee aanndd IIttss
QQuuaatteerrnnaarryy SSttrruuccttuurree ............................................................ 226655
CCoonntteennttss xxvv
44..22.. IIssoollaattiioonn aanndd PPuurriiffiiccaattiioonn ooff AAcceettyyllcchhoolliinneesstteerraassee .. .. .. .. .. .. .. .... 226677
44..33.. SSuubbuunniitt SSttrruuccttuurree ooff AAcceettyyllcchhoolliinneesstteerraassee MMoolleeccuulleess.. .. .. .. .. .... 226688
55.. AAcceettyyllcchhoolliinneesstteerraassee iinn EExxcciittaabbllee TTiissssuueess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 226688
55..11.. IInnttrroodduuccttiioonn.......................................................................... 226688
55..22.. AAcceettyyllcchhoolliinneesstteerraassee iinn NNeerrvvoouuss TTiissssuuee.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 226699
55..33.. AAcceettyyllcchhoolliinneesstteerraassee iinn MMuusscclleess .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 227744
66.. NNoonnssppeecciiffiicc CChhoolliinneesstteerraassee ............................................................ 227788
77.. PPiinnppooiinnttiinngg tthhee PPrroobblleemmss .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 227799
RReeffeerreenncceess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 228800
CChhaapptteerr 1122
MMoonnooaammiinnee OOxxiiddaasseess
JJ.. PP.. MM.. FFiinnbbeerrgg aanndd MM.. BB.. HH.. YYoouuddiimm
11.. IInnttrroodduuccttiioonn .................................................................................. ,, 229933
22.. DDeeffiinniittiioonn aanndd OOccccuurrrreennccee.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 229944
33.. PPhhyyssiiccoocchheemmiiccaall PPrrooppeerrttiieess .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 229944
33..11.. CCooffaaccttoorrss.............................................................................. 229944
33..22.. SSuullffhhyyddrryyll aanndd OOtthheerr EEsssseennttiiaall GGrroouuppss ................................ ,, 229966
33..33.. MMoolleeccuullaarr WWeeiigghhtt.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 229966
44.. MMuullttiippllee FFoorrmmss ooff MMoonnooaammiinnee OOxxiiddaassee .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 229977
44..11.. TThhee CCoonncceepptt ooff MMaaoo TTyyppee AA aanndd TTyyppee BB .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 229977
44..22.. SSuubbssttrraattee SSppeecciiffiicciittyy.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 229988
44..33.. IInnhhiibbiittoorr SSppeecciiffiicciittyy aanndd IInntteerraaccttiioonn wwiitthh AAccttiivvee SSiitteess.. .. .. .. .... 229999
44..44.. BBiioocchheemmiiccaall BBaassiiss ooff MMuullttiipplliicciittyy ........................................ ,, 330022
55.. PPhhyyssiioollooggiiccaall aanndd PPhhaarrmmaaccoollooggiiccaall AAssppeeccttss ooff MMuullttiippllee FFoorrmmss ooff
MMoonnooaammiinnee OOxxiiddaassee.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 330033
55..11.. IInn VViivvoo EEvviiddeennccee ffoorr PPrreesseennccee ooff MMuullttiippllee FFoorrmmss.. .. .. .. .. .. .. .... 330033
55..22.. CCoonnsseeqquueenncceess ooff MMAAOO IInnhhiibbiittiioonn oonn NNeeuurroottrraannssmmiissssiioonn ...... ,, 330055
66.. CCoonncclluussiioonnss.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 330077
RReeffeerreenncceess.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 330088
CChhaapptteerr 1133
CCaattaallaassee,, GGlluuttaatthhiioonnee PPeerrooxxiiddaassee,, SSuuppeerrooxxiiddee DDiissmmuuttaassee,, aanndd
CCyyttoocchhrroommee PP--445500
GGeerraalldd CCoohheenn
11.. IInnttrroodduuccttiioonn .................................................................................. ,, 331155
22.. CCaattaallaassee.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 331166
33.. GGlluuttaatthhiioonnee PPeerrooxxiiddaassee .................................................................. 332200
44.. OOtthheerr PPeerrooxxiiddaasseess .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 332233
55.. SSuuppeerrooxxiiddee DDiissmmuuttaasseess .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 332244
66.. CCyyttoocchhrroommee PP--445500 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .... 332277