The mercaptopyruvate pathway in cysteine catabolism: A physiologic role and related disease of the multifunctional 3-Mercaptopyruvate sulfurtransferase

Current Medicinal Chemistry

Volumn 13, Issue 10, 2006, Pages 1219-1230

  Nagahara, Noriyuki ^a   Sawada, Nori ^a  

^a NIPPON MEDICAL SCHOOL   (Japan)

Author keywords

Cyanide detoxification; Cysteine catabolism; Mercaptolactate cysteine disulfiduria; Mercaptopyruvate pathway; Mercaptopyruvate sulfurtransferase; Oxidative stress; Redox homeostasis

Indexed keywords

3 MERCAPTOPYRUVIC ACID; 3 MERCAPTOPYRUVIC ACID SULFURTRANSFERASE; ASPARTATE AMINOTRANSFERASE; CYANIDE; CYSTEINE; LACTATE DEHYDROGENASE; SULFURTRANSFERASE; UNCLASSIFIED DRUG; XANTHINE DEHYDROGENASE;

AMINO ACID METABOLISM; CELLULAR DISTRIBUTION; CONCENTRATION (PARAMETERS); CONCENTRATION RESPONSE; DETOXIFICATION; ENZYME ACTIVE SITE; ENZYME ACTIVITY; ENZYME DEGRADATION; ENZYME MECHANISM; ENZYME METABOLISM; IMMUNOHISTOCHEMISTRY; MATRIX ASSISTED LASER DESORPTION IONIZATION TIME OF FLIGHT MASS SPECTROMETRY; MOLECULAR INTERACTION; MOLECULAR MECHANICS; NONHUMAN; NUCLEOTIDE SEQUENCE; OXIDATION REDUCTION STATE; OXIDATIVE STRESS; POLYACRYLAMIDE GEL ELECTROPHORESIS; PROTEIN LOCALIZATION; REVIEW; STOICHIOMETRY;

ANIMALS; CYSTEINE; DISEASE; HUMANS; OXIDATIVE STRESS; SIGNAL TRANSDUCTION; SULFURTRANSFERASES;

EID: 33645963484     PISSN: 09298673     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.2174/092986706776360914     Document Type: Review

References (97)

1. Stipanuk, M. H. Annu. Rev. Nutr., 1998, 6, 179.
2. Stipanuk, M. H. Annu. Rev. Nutr., 2004, 24, 539.
3. Bagley, P. J.; Stipanuk, M. H. J. Nutr., 1995, 125, 933.
4. Daniels, K. M.; Stipanuk, M. H. J. Nutr., 1982, 112, 2130.
5. Kohasi, N.; Yamaguchi, Y.; Hosokawa, Y.: Fuji, O.; Ueda, I. J. Biochem., 1978, 84, 159.
6. Stipanuk, M. H.; Beck, P. W. Biochem. J., 1982, 206, 267.
7. Bella, D. L.; Stipanuk, M. H. Am, J. Physiol., 1995, 269, E 910.
8. Bella, D. L.; Kwon, Y. H.; Hirschberger, L. L.; Stipanuk, M. H. Arch. Exp. Med. Biol., 2000, 483, 71.
9. Ortiou, S.; Alberto, J. M.; Gueant, J. L.; Merten, M. Cell. Physiol. Biochem., 2004, 14, 407.
10. Lee, J. I.; Londono, M.: Hirschberger, L. L.: Stipanuk, M. H. J. Nutr. Biochem., 2004, 15, 112.
11. Nagahara, N.; Sreeja, V. G.; Li, Q.: Shimizu, T.; Tsuchiya, T.; Fujii-Kuriyama, Y. Biochim. Biophys. Acta, 2004, 1680, 176.
12. Novogrodsky, A.; Meister, A. Biochim. Biophys. Acta, 1964, 81, 605.
13. Ip, M. P. C.; Thibert, R. J.; Schmidt, D. E., Jr. Can. J. Biochem., 1977, 55, 958.
14. Ubuka, T.; Umerura, S.; Ishimoto, Y.; Shimomura, M. Physiol. Chem. Phys., 1977, 9, 91.
15. Aggerbeck, M.; Garlatti, M.; Feilleux-Duche, S.; Veyssier, C.; Daheshia, M.; Hanoune, J.; Barouki, R. Biochemistry, 1993, 32, 9065.
16. Juang, H. H.; Costello, L. C.; Franklin, R. B. J. Nutr., 1995, 270, 12629.
17. Tsuzuki, T.; Obaru, K.; Setoyama, C.; Shimada, K. J. Mol. Biol., 1987, 198, 21.
18. Jarabak, R.; Westley, J. Arch. Biochem. Biophys., 1978, 195, 458.
19. Meister, A. Fed. Proc., 1953, 12, 245.
20. Wood, J. L.; Fielder, H. J. Mol. Biol., 1953, 205, 231.
21. Nagahara, N.; Ito, T.; Kitamura, H.; Noshino, T. Histochem. Cell Biol., 1998, 110, 243.
22. Nagahara, N.; Ito, T.; Minimi M. Histol. Histopathol., 1999, 14, 1277.
23. Kuo, S. M.; Lea, T. C.; Stipanuk, M. H. Biol. Neonate, 1983, 43, 23.
24. Uuka, T.; Hosaki, Y.; Nishina, H.; Ikeda, T. Physiol. Chem. Phys. Med. NMR, 1985, 17, 41.
25. Aminlari, M.; Glanpour, H.; Taghavianpour, H.; Veseghi, T. Comp. Biochem. Physiol. C, 1989, 92, 259.
26. Vachek, H.; Wood, H. Biochim. Biophys. Acta, 1972, 258, 133.
27. Nagahara, N.; Okazaki, T.; Nishino, T. J. Biol. Chem., 1995, 270, 16230.
28. Pallini, R.; Guazzi, G. C.; Cannella. C.; Cacace, M. G. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1991, 80, 887.
29. Nagahara, N.; Nishino, T. J. Biol. Chem., 1996, 271, 27395.
30. Strausberg, R. L.; Feingold, E. A.; Grouse, L. H.; Derge, J. G.; Klausner, R. D.; Collins, F. S.; Wagner, L.; Shenmen, C. M.; Schuler, G. D.; Altschul, S. F.; Zeeberg, B.; Buetow, K. H.; Schaefer, C. F.; Bhat, N. K.; Hopkins, R. F.; Jordan, H.; Moore, T.; Max, S. I.; Wang, J.; Hsieh, F.; Diatchenko, L.; Marusina, K.; Farmer, A. A.; Rubin, G. M.; Hong, L.; Stapleton, M.; Soares, M. B.; Bonaldo, M. F.; Casavant, T. L.; Scheetz, T. E.; Brownstein, M. J.; Usdin, T. B.; Toshiyuki, S.; Carninci, P.; Prange, C.; Raha, S. S.; Loquellano, N. A.; peters, G. J.; Abramson, R. D.; Mullahy, S. J.; Bosak, S. A.; McEwan, P. J.; McKernan, K. J.; Malek, J. A.; Gunaratne, P. H.; Richards, S.; Worley, K. C.; Hale, S.; Garcia, A. M.; Gay, L. J.; Hulyk, S. W.; Villalon, D. K.; Muzny, D. M.; Sodergren, E. J.; Lu, X.; Gibbs, R. A.; Fahey, J.; Helton, E.; Ketteman, M.; Madan, A.; Rodrigues, S.; Sanchez, A.; Whiting, M.; Madan, A.; Young, A. C.; Shevchenko, Y.; Bouffard, G. G.; Blakesley, R. W.; Touchman, J. W.; Green, E. D.; Dickson, M. C.; Rodriguez, A. C.; Grimwood, J.; Schmutz, J.; Myers, R. M.; Butterfield, Y. S.; Krzwinski, M. I.; Skalska, U.; Smailus, D. E.; Schnerch, A.; Schein, J. E.; Jones, S. J.; Marra, M. A. Proc. Natl. Acad. USA 2002, 99, 16899.
31. Hama, H.; Kayahara, T.; Ogawa, W.; Tsuda, M.; Tsuchiya, T. J. Bacteriol., 1994, 115, 1135.
32. Papenbrock, J.; Schmidt, A. Eur. J. Biochem., 2000, 267, 145.
33. Nakamura, T.; Yamaguchi, Y.; Sano. H. Eur. J. Biochem., 2000, 267, 5621.
34. Williams, R. A.; Kelly, S. M.; Mottram, J. C.; Coombs, G. H. J. Biol. Chem., 2003, 278, 1480.
35. Spallarossa, A.; Forlani, F.; Carpen, A.; Armirotti, A.; Pagani, S.; Bolognesi, M.; Bordo, D. J. Mol. Biol., 2004, 1335, 583.
36. Alphey, M. S.; Williams, R. A.; Mottram, J. C.; Coombs, G. H.; Hunter, W. N. J. Biol. Chem., 2003, 278, 48219.
37. Nagahara, N.; Nishino, T. Seikagaku, 1996, 68, 197.
38. Nagahara, N.; Sawada, N.; Nakagawa, T. Biochimie, 2004, 86, 723.
39. Horowitz, P.; DeToma, F. J. Biol. Chem., 1970, 245, 984.
40. Russel, J.; Weng, L.; Keim, P. S.; Heinrikson, R. L. J. Biol. Chem., 1978, 253, 8102.
41. Weiland, K. L.; Dooley, T. P. Biochem. J., 1991, 275, 227.
42. Cooper, A. J. L.; Harber, M. T.; Meister, A. J. Biol. Chem., 1982, 257, 816.
43. Chen, Z.; Chakraborty, S.; Shan, X.; Kruger, W. D.; Banerjee, R. J. Biol. Chem., 1995, 270, 19246.
44. Mosharov, E.; Cranford, M. R.; Banerjee, R. Biochemistry, 2000, 39, 13005.
45. Taoka, S.; Ohja, S.; Shan, X.; Kruger, W. D.; Banerjee, R. J. Biol. Chem., 1998, 273, 25179.
46. Dormer, U. H.; Westwater, J.; Stephen, D. W.; Jamieson, D. J. Biochim. Biophys. Acta, 2002, 1576, 23.
47. Morgan, B. A.; Banks, G. R.; Toone, W. M.; Raitt, D.; Kuge, S.; Johnston, L. H. EMBO J., 1997, 16, 1035.
48. Park, J. B.; Levine, M. Gene, 1997, 197, 189.
49. Nagahara, N.; Katayama, A. J. Biol. Chem., 2005, 280, 34569.
50. Mallett, J. C.; Parsonage, D.; Claiborne, A. Biochemistry, 1999, 38, 3000.
51. Nandi, D. J.; Howowitz, P. M.; Westley, J. Int. J. Biochem., 2000, 32, 465.
52. Yeh, J. I.; Claiborne, A.; Hol, W. G. J. Biochemistry, 1996, 35, 9951.
53. Williams, R. A.; Kelly, S. M.; Mottram, J. C.; Coombs, G. H. J. Biol. Chem., 2003, 278, 1480.
54. Bordo, D.; Forlani, F.; Spallarossa, A.; Colnaghi, R.; Carpen, A.; Bolognesi, M.; Pagani, S. Biol. Chem., 2001, 382, 1245.
55. Claiborne, A.; Yeh, J. I.; Mallett, T. C.; Luba, J.; Crane, E. J.; Charrier, V.; Parsonage, D. Biochemistry, 1999, 38, 15407.
56. Claiborne, A.; Miller, H.; Parsonage, D.; Ross, R. P. FASEB J., 1993, 7, 1483.
57. Claiborne, A.; Mallett, T. C.; Yeh, J. I.; Luba, J.; Parsonage, D. Adv. Prot. Chem., 2001, 58, 215.
58. Taniguchi, T.; Kimura, T. Biochim. Biophys. Acta, 1974, 364, 284.
59. Stipanuk, M. H.; King, K.M. Comp. Biochem. Physiol. B, 1982, 73, 595.
60. Valentine, W. N.; Toohey, J. I.; Paglia, D. E.; Nakatani, M.; Brockway, R. A. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1987, 84, 1394.
61. Wrobel, M.; Frendo, J. Folia Biol. Krakow, 1992, 40, 11.
62. Iciek, M.; Bilska, A.; Ksiazek, L.; Srebro, Z.; Wlodek, L. Pharmacol. Rep., 2005, 57, 212.
63. Riemenschneider, A.; Nikiforova, V.; Hoefgen, R.; De Kok. L. J.; Papenbrock, J. Plant Physiol. Biochem., 2005, 43, 473.
64. Chen, X.; Jhee, K. H.; Kruger, W. D. J. Biol. Chem., 2004, 279, 52082.
65. Kimura, H. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2000, 267, 129.
66. Eto, K.; Kimura, H. J. Biol. Chem., 2002, 77, 42680.
67. Kimura, H. Mol. Neurobiol., 2002, 26, 13.
68. Nagai, Y.; Tsugane, M.; Oka, J.; Kimura, H. FASEB J., 2004, 18, 557.
69. Kamoun, P. Amino Acids, 2004, 26, 243.
70. Hosoki, R.; Matsuki, N.; Kimura, H. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1997, 237, 527.
71. Zhao, W., Zhang, J.; Lu, Y.; Wang, R. EMBO J., 2001, 20, 6008.
72. Zhao, W.; Wang, R. Am. J. Physiol. Heart C., 2002, 283, H474.
73. Cheng Y, Ndisang JF, Tang G, Cao K, Wang R. Am. J. Physiol. Heart C., 2004, 287, H2316.
74. Bhatia M. IUBMB Life, 2005, 57, 603.
75. Isom, G. E.; Baskin, S. I. In Comprehensive Toxicology, F. P. Guengerich, Ed.; Pergamon: UK., 1997; Vol. 3, pp. 477-488.
76. Nagahara, N.; Li, Q.; Sawada, N. Curr. Drug Targets Immune Endocr. Metabol. Disord., 2003, 3, 198.
77. Wing, D. A.; Baskin, A. J. Biochem. Toxicol., 1992, 7, 65-76.
78. Hargrove, J. L. J. Biol. Chem. 1988, 263, 17262.
79. Chauncey, T. R.; Westley, J. J. Biol. Chem., 258, 15037.
80. Koj, A.; Michalik, M.; Kasperczyk, H. Bull. Acad. Pol. Sci. 1997, 25, 1.
81. Szczepkowski, T. W.; Wood, J. L. Biochim. Biophys. Acta, 1967, 139, 469.
82. Wood, J. L. Proc. Soc. Exp. Biol. Med., 1980, 165, 469.
83. Uhteg, L. C.; Westly, J. Arch. Biochem. Biophys., 1979, 195, 211.
84. Westley, J.; Adler, H.; Westley, L.; Nishida, C. Fund. Appl. Toxicol., 1983, 3, 377.
85. Bamford, V. A.; Bruno, S.; Rasmussen, T.; Appia-Ayme, C.; Cheesman, M. R.; Berks, B. C.; Hemmings, A. M. EMBO J., 2002, 21, 5599.
86. Bordo, D.; Bork, P. EMBO Rep., 2002. 3, 741.
87. Ubuka, T. J. Chromatogr. B, 2002, 781, 227.
88. Crawhall, J. C.; Parker, R.; Young, E. P.; Ampola, M. G.; Efron, M. L.; Bixby, E. M. Science, 1968, 160, 419.
89. Ampola, M. G.; Efron, M. L., Bixby, E. M.; Meshorer, E. Am. J. Dis. Child., 1969, 117, 66.
90. Crawhall, J. C. In Metabolic Basis of Inherited Disease, J. B. Stanbury; J. B. Wyngaarden; D. S. Fredrickson, Eds.: McGraw-Hill pub., NY, 4th ed., 1978, pp. 504-513.
91. Crawhall, J. C.; Bir, K.; Purkiss, P.; Stanbury, J. B. Biochem. Med., 1971, 5, 109.
92. Crawhall J. C.; Parker, R.; Sneddon, W.; Young, E. P. Am. J. Dis. Child., 1969, 117, 71.
93. Hannestad, U.; Martensson, J.; Sjodahl, R.; Sorbo, B. Biochem. Med., 1981, 26, 106.
94. Niederwieser, A.; Giliberti, P.; Baerlocher, K. Clin. Chim. Acta, 1983, 43, 405.
95. Ohta, J.; Ubuka, T. Acta Med. Okayama, 1989, 43, 89.
96. Stadtman, E. R.; Moskovitz, J.; Levine, R. L. Antioxid. Redox Sign., 2003, 5, 577.
97. Szabo, G.; Katarova, Z.; Kortvely, E.; Greenspan, R. J.; Urban, Z. DNA Cell Biol., 1996, 15, 1081.