称谓
酶胱硫醚γ-裂解酶 EC 4.4.1.1 CTH CSE 胱硫醚酶 L-胱硫醚半胱氨酸裂解酶 半胱氨酸γ-裂解酶 cystathionine γ-lyase cystathionine gamma-lyase
代表物种
[[0. 绿脓杆菌（Pseudomonas aeruginosa，铜绿假单胞菌）]]
[[胱氨酸（Cystine）]]+$-->[[C3：半胱氨酸（Cys；cysteine）]]+[[C3：丙酮酸（pyruvate）]]+$
$ Cystine+H_2O\xrightarrow[CSE]{绿脓杆菌（Pseudomonas\ aeruginosa）}Cys+丙酮酸（Pyruvic\ acid）+H_2S $
作用
将胱硫醚分解为半胱氨酸、2-氧代丁酸（α-酮丁酸）和氨
总体反应：
$ L-cystathionine + H_2O = L-cysteine + 2-oxobutanoate + NH_3 $
分解：
$ L-cystathionine = L-cysteine + 2-aminobut-2-enoate $
自发的： $ 2-aminobut-2-enoate = 2-iminobutanoate $ 自发的：
$ 2-iminobutanoate + H_2O = 2-oxobutanoate + NH_3 $
维生素B6的磷酸酯形式，即吡哆醛磷酸，是该酶的辅基。
胱硫醚γ-裂解酶还催化以下消除反应：
• L-高丝氨酸转化为$、$和【2-氧代丁酸】
• L-胱氨酸，生成硫代胱氨酸、丙酮酸和$
• L-胱氨酸生成丙酮酸、$和$
在一些细菌和哺乳动物中，包括人类，这种酶参与生成$。$是最近发现具有体内细胞信号传导作用的一几种气体之一。
酶机制
胱硫醚酶使用吡哆醛磷酸来促进胱硫醚的硫-伽马碳键的裂解，从而释放出胱氨酸。赖氨酸残基通过踢出α-亚氨基丁酸重新形成内部醛亚胺。之后，外部的酮亚胺被水解，导致α-酮丁酸的形成。
胱硫醚上的氨基被去质子化，并经历内部醛亚胺的亲核攻击。通过一个通用碱的额外去质子化，形成了外部的醛亚胺并移除了赖氨酸残基。基本的赖氨酸残基然后能够去质子化α碳，将电子密度推向吡啶环的氮。吡哆醛磷酸对于稳定这个碳负离子中间体是必要的；否则，质子的pKa会太高。随后，β碳被去质子化，形成α-β不饱和度，并将一个孤对电子推向醛亚胺氮。为了重新形成醛亚胺，这个孤对电子向下推动，裂解硫-伽马碳键，从而释放出胱氨酸。
在伽马消除后，留下一个吡哆胺的乙烯酮衍生物。吡啶氮的孤对电子将电子密度推向伽马碳，该伽马碳被赖氨酸质子化。赖氨酸然后攻击外部的醛亚胺，将电子密度推向β碳，该β碳被通用酸质子化。随后，亚胺被水解以释放α-酮丁酸。赖氨酸残基的去质子化导致氨离开，从而完成催化循环。
胱硫醚γ-裂解酶还显示出伽马-合成酶活性，这取决于反应物的浓度。这些机制在形成乙烯酮衍生物之前是相同的，之后在伽马合成酶机制中，伽马碳被一个硫亲核试剂攻击，导致形成一个新的硫-伽马碳键。
![[Cystathionase_Mechanism_III.jpg]]
酶结构
胱硫醚γ-裂解酶是依赖于PLP（吡哆醛磷酸）的半胱氨酸/蛋氨酸代谢酶家族的成员。其他成员包括胱硫醚γ合成酶、胱硫醚β裂解酶和蛋氨酸γ裂解酶。它也是更广泛的门冬氨酸转氨酶家族的成员。像许多其他依赖于PLP的酶一样，胱硫醚γ-裂解酶是一个具有D2对称性的四聚体。
吡哆醛磷酸通过^{212}$（赖氨酸212）在活性位点结合。
疾病相关性
胱氨酸是眼睛中合成谷胱甘肽的限速底物。谷胱甘肽是一种抗氧化剂，可以保护眼睛中的晶状体蛋白免受活性氧种类的侵害；变性晶状体蛋白可能导致白内障。胱硫醚酶也是活性氧种类的目标。因此，随着胱硫醚酶被氧化，其活性降低，导致胱氨酸和随之的谷胱甘肽在眼睛中的减少，进而减少抗氧化剂的可用性，导致胱硫醚酶活性进一步降低。胱硫醚酶活性缺陷也被证明会促进癌症和艾滋病患者的谷胱甘肽耗竭。
胱硫醚酶的突变和缺陷与胱硫醚尿症有关。T67I和Q240E的突变削弱了酶对吡哆醛磷酸的亲和力，吡哆醛磷酸是酶促功能至关重要的辅因子。小鼠中H2S水平低也与高血压有关。
由于胱硫醚酶活性增加，$水平过高与内毒素血症、急性胰腺炎、失血性休克和糖尿病 mellitus有关。
炔丙基甘氨酸和β-氰基丙氨酸是两种用于治疗$水平升高的不可逆胱硫醚酶抑制剂。从机制上讲，炔丙基甘氨酸的氨基攻击醛亚胺以形成外部的醛亚胺。然后炔的β位置被去质子化以形成炔，随后被Tyr114的酚攻击。内部的醛亚胺可以再生，但新形成的乙烯醚在空间上阻碍了活性位点，阻止胱氨酸攻击吡哆醛磷酸。
调节
H2S在10至80μM的浓度范围内降低胱硫醚酶的转录。然而，在接近120μM的浓度下，转录增加，而在超过160μM的浓度下，转录完全被抑制。