Fosfoglukomutaza
Fosfoglukomutaza ili fosfat glukomutaza, glukozna fosfomutaza i 'fosfoglukozna mutaza (EC broj: 5.4.2.2) – u biohemiji – je enzim sa sistemskim imenom alfa-D-glukoza 1,6-fosfomutaza.[1]
| Fosfoglukomutaza | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Fosfoglukomutaza iz mišića zeca} | |||||||||
| Identifikatori | |||||||||
| EC broj | 5.4.2.2 | ||||||||
| CAS broj | 9001-81-4 | ||||||||
| Baze podataka | |||||||||
| IntEnz | IntEnz pregled | ||||||||
| BRENDA | BRENDA unos | ||||||||
| ExPASy | NiceZyme pregled | ||||||||
| KEGG | KEGG unos | ||||||||
| MetaCyc | metabolički put | ||||||||
| PRIAM | profil | ||||||||
| PDB strukture | RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum | ||||||||
| |||||||||
Ovaj enzim katalizira slijedeću hemijsku reakciju
- alfa-D-glukoza 1-fosfat D-glukoza 6-fosfat
Maksimalnu aktivnost ostvaruje u prisustvu alfa-D-glukoza 1,6-bisfosfata.
Prenosi osfatnu grupu sa α-D-glukoznog monomera iz pozicije 1' do 6 'položaja u smjeru naprijed ili sa 6' na 1 'položaj , u obrnutom smjeru.[2] [3][4][5]
Preciznije, to omogućava unutrašnje pretvaranje glukoza 1-fosfata i glukoza 6-fosfata.
Struktura
urediDok fosfoglukomutaza u mišićima zeca služii kao prototip za većinuorganizama, novija obrazloženja sgrađe ovog enzima bakterija, na osnovu kristalne strukture, pokazuju veliki broj istih definiranih karakteristika. Svaka fosfoglukomutazna monomera može se podijeliti u četiri domena: I-IV, na osnovi zadane prostorne konfiguracije enzima (vidi sliku desno).
Svaki monomer se sastoji od četiri različite α / β strukturne jedinice, od kojih svaka sadrži jednu od četiri niti u svakoj monomeri je β-list, koji se sastoji samo od ostataka u datoj sekvenci domene (vidi sliku desno). Gubitak aktivnog mjesta (uključujući Ser-116, kritični ostatak na enzimu koji je fosforiliziran/i defosforiliziran), u hidrofobnoj nutrašnjosti enzima, služi da isključi vodu iz kontraproduktivne hidrolizacije kritične fosfoesterske veze, dok još uvijek omogućava pristup aktivnoog mjesta podlozi.
Funkcija
urediUloga u glikogenolizi
urediDjelovanjem glikogen fosforilaze katalizira se fosforolistko cijepanje jednog glukozilnog ostataka iz glikogenskog polimera. Tako oslobođena glukoza ima fosfatnu grupu na ugljiku 1. Ova glukoza 1-fosfat molekula nije sama po sebi koristan metabolički međuprodukt, ali fosfoglukomutaza katalizira konverziju ovog glukoza 1-fosfata u glukozu 6-fosfat.
Sudbina glukoza 6-fosfata je metabolički ovisi o potrebama ćelija u vrijeme kada je generirana. Ako je u ćeliji nizak nivo na energije, onda će glukoza 6-fosfat proći glikolitski put, koji na kraju donosi dvije molekule adenozin trifosfata. Ako je ćeliji je potreban biosintetički repromaterijal, glukoza 6-fosfat će ući u pentozni fosfat, gdje će proći kroz niz reakcija iz kojih nastaje riboza i / ili NADPH, ovisno o ćelijskim uvjetima.
Ako se ova reakcija odvija u jetri, enzim glukoza 6-fosfataza može katalizirati konverziju glukozo 6-fosfata u glukozu, koja može biti upotrebljena u drugim ćelijama jetre. Mišićnim ćelijama, međutim, nedostaje glukozo 6-fosfataza, tako da svoje zalihe glikogena ne mogu podijeliti s ostatkom tijela.
Uloga u glikogenezi
urediFosfoglukomutaza također djeluje u suprotnom smjeru kada je visok nivo glukoze u krvi. U ovom slučaju, fosfoglukomutaza katalizira konverziju glukoza 6-fosfata (koji se lahko generira iz glukoze, djelovanjem heksozakinazom) u glukozo 1-fosfat.
Ova glukoza-1-fosfat onda može reagirati s uridin trifosfatom (UTP) dajući UDP-glukozu u reakciji koja je katalizirana UDP-glukoza-pirofosforilazom. Ako se aktivira insulin, glikogen sintaza će se nastaviti na razgrađivati glukozu iz kompleksa UDP-glukoze, ka glikogenskom polimeru.
Mehanizam reakcije
uredi
Učinak fosfoglukomutaze je u zamjeni fosforil grupe fosforil grupom enzimskog supstrats. Prvi korak u reakciji naprijed je transfer fosforl grupe sa enzima u glukoza 1-fosfat, formiranjem glukoza 1,6-bisfosfata i ostavljajući defosforilirani oblik enzima. Analize su pokazale da defosforilizirani enzim onda omogućava transfer fosforil grupe iz glukoze-1,6-bisfosfata međuprodukta do enzima, regenerirajući fosforiliranu fosfoglukomutazu, a nastaje glukoza 6-fosfat (u smjeru naprijed ). Kasnije strukturne studije su potvrdile je da je mjesto na enzimu koji postaje fosforilizirano i defosforlizirano kisik u aktivnom mjestu iz serinskog ostatka (vidi dijagram).
Za enzimsku aktivnost, potreban je bivalentni metalni ion, obično magnezij ili kadmij, a pokazalo se da je u na aktivnom mjestu serina, kompleks direktno esterificiran. Ovo formiranje glukozo 1,6-bisfosfatnog međuprodukta je analogno interkonverziji 2-fosfoglicerata i 3-fosfoglicerata katalizovanih fosfoglicerat mutazom , u kojoj se 2,3-bisfosphoglicerat generira kao međuproizvod.[6][7]
Također pogledajte
urediReference
uredi- ^ Joshi J. G., Handler P. (1964): Phosphoglucomutase. I. Purification and properties of phosphoglucomutase from Escherichia coli. J. Biol. Chem., 239: 2741-2751, pmid = 14216423.
- ^ Voet D., Voet J. (1995): Biochemistry, 2nd Ed. Wiley, http://www.wiley.com/college/math/chem/cg/sales/voet.html.
- ^ Bugg T. (1997): An introduction to enzyme and coenzyme chemistry. Blackwell Science, Oxford, ISBN 0-86542-793-3.
- ^ Lindhorst T. (2007): Essentials of carbohydrate chemistry and biochemistry. Wiley-VCH, 3527315284}}
- ^ Robyt F. (1997): Essentials of carbohydrate chemistry. Springer, ISBN 0387949518.
- ^ Bajrović K, Jevrić-Čaušević A., Hadžiselimović R., Ed. (2005): Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 9958-9344-1-8.
- ^ Hunter G. K. (2000): Vital Forces. The discovery of the molecular basis of life. Academic Press, London 2000, ISBN 0-12-361811-8.
Vanjski linkovi
uredi- Phosphoglucomutase na US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)