Razlika između verzija stranice "Piruvat karboksilaza"

[pregledana izmjena][pregledana izmjena]
Uklonjeni sadržaj Dodani sadržaj
Red 4:
U aktivnom obliku, enzim je uglavnom prisutan kao (hetero) tetramer, koji, u stvaranju ravnoteže, komunicira sa dimerima i monomerima. Međutim, tetramerno stanje nije potrebno za osnovnu funkciju enzima, tako da su aktivni I di- i monomeri.[[Molekulska masa]] jednog monomer je 130 kDa.
 
Funkcionalno najzanimljiviji dijelove [[protein]]a su N-i C-terminalni repovi. Prve 300-350 N-terminalne [[aminokiseline]] formiraju [[adenozin trifosfat | ATP]] – vezivanjem cijele ATP domene i najudaljenije 80 C-terminalne aminokiseline, u [[biotin]] – vezivajućoj domenu, u kojoj je biotin je kovalentno povezan preko amidnih veza [[<math>\epsilon</math>-[[amino grupa]] [[lizin]]a.
 
Istraživanja strukture PC su provedeneupotrebom [[elektronski mikroskop|elektronske mikroskopije]], ograničenom [[proteoliza|proteolizom]] i kloniranjem i gasnim sekvenciranjem gena i cDNA kodiranja enzima. Većina dobro karakteriziranih oblika aktivne PC sastoji se od četiri identične podjedinice raspoređene u tetraedarske strukture. Svaka podjedinica sadrži jedan [[biotin]] koji djeluje kao uvrnuti krak za transport na katalitičko mjesto koje se formira na granici između susjednih monomera [[ugljen-dioksid]]a. Svaka podjedinica funkcijskog tetramera sadrži četiri domena: biotin karboksilirajuću (BC) domenu, transkarboksilacijsku (CT) domenu, biotin karboksilni nosač (BCCP) domenu i nedavno imenovani PC tetramerizacijska (PT) domena Od dvije najkompletnije raspoložive kristalne strukture, vizuelizirani su proteini asimetričanog i simetričnog oblika. U tetramernom kompleksu ''[[Staphylococcus aureus]]'', sa koenzimom A kao aktivatorom, vrlo je simetričan, posjedujući 222 simetrije, što su potvrdile krio-EM studije. Za razliku od toga '' [[Rhizobium | Rhizobium etli]] '' ima tetramernni kompleks sa etil-CoA, nerazgradivim analogom [[acetil-CoA]], ima samo jednu liniju simetrije.<ref>Kondo S., Nakajima Y., Sugio S., Yong-Biao J., Sueda S., Kondo H. (2004): Structure of the biotin carboxylase subunit of pyruvate carboxylase from Aquifex aeolicus at 2.2 A resolution. Acta Crystallogr. D Biol. Crystallogr., 60 (Pt 3): 486–92.</ref><ref>Yu L. P., Xiang S., Lasso G., Gil D., Valle M., Tong L.(2009): A symmetrical tetramer for S. aureus pyruvate carboxylase in complex with coenzyme A. Structure, 17 (6): 823–832.</ref>
[[Datoteka:Pyruvate Carboxylase 2QF7, sswilson7.png|mini|palac|300px|PC ''Rhizobium etli'']]
[[Datoteka:Pyruvate carboxylase 3HO8, sswilson7.png|mini|palac|300px|PC ''Staphylococcus aureus'']]
==Funkcija==
Tokom [[glukogenogeneza|glukoneogeneze]], piruvat karboksilaze je uključena u sintezu [[fosfoenolpiruvat]]a (PEP) od [[piruvat]]a. Piruvat se prvo konvertira u piruvat karboksilazu u [[oksaloacetat]]ni (OAA) u [[mitohondrija]]ma, [[Hidroliza|hidrolizom]] jedne od molekula [[adenozin trifosfat]]a. OAA se zatim dekarboksilizira, uz istovremenu fosforilaciju, što katalizira jedna od dvije izoforme [[fosfoenolpiruvat karboksikinaza| fosfoenolpiruvat karboksikinaze ]] (PEPCK), u [[citosol]]u ili [[mitohondrija]]ma za proizvodnju PEP. U normalnim uvjetima glukoneogeneze, OAA se pretvara u PEP mitohondrijskog aktivatora PEPCK; rezultanta PEP potom odlazi iz mitohondrijske matrice [[anion]]a – transportnog nosača i pretvara u glukozu pomoću citosolnih gluconeogenih enzima. Međutim, za vrijeme gladi kada je citosolna koncentracija NADH niska i mitohrondrijska razina NADH visoka, oksaloaceti se mogu koristiti kao faktor redukcije ekvivalenata. Kao takav OAA se pretvara u [[jabučna kiselina | malat]] mitohondrijske [[Malat dehidrogenaza|malat dehidrogenaze]] (MDH). Nakon izlaska u citosol, malat se ponovo pretvara u OAA, uz istovremenu redukciju NAD<sup>+</sup>. OAA se naknadno pretvara u PEP koji je dostupan za glukoneogenezu u citosolu , zajedno sa redukcijom transportiranog ekvivalenta NADH.
 
Predloženo je da su vrlo visok nivo PC aktivnosti, zajedno s visokim aktivnostima drugih glukoneogenih enzima, uključujući [[aktivacijski PEPCK]], [[fruktoza-1,6-bisfosfataza|fruktoza-1,6-bisfosfatazu]] i [[glukoza-6-fosfataza|glukoza-6-fosfatazu]] u [[jetra|jetri]] i [[bubreg|bubrežnoj]] kori, primarna uloga PCu glukoneogenezi u tim organima. Za vrijeme gladovanja ili gladi, kada je potrebna endogena glukoza za određene tkiva ([fmozak]], [[leukociti|bijela krvna zrnca]] i srž [[bubreg]]a), povišena je ekspresija PC i drugih gluconeogenih enzima. PEPK promovira jetrenu proizvodnju glukoze održavajući povećan fluks piruvata, a povećava PC aktivnost i koncentraciju proteina; [[dijabetes]] slično povećava glukoneogenezu, pojačanim uzimanjem podloge i povećanjem toka PC-a kroz jetru u miševa i štakora.
 
Slično drugim glukoneogenim enzimima, PC je pozitivno reguliran [[glukagon]]om i [[glukokortikoid]]om, dok negativno reguliran [[insulin]]om. Pretpostavka podržava ključnu ulogu PC u glukoneogeneze u mliječnih krava, koje apsorbiraju [[heksoza|heksoze]]. Pri konstantno adekvatnoj razini ishrane, PC i pripadajući gluconeogeni enzimi aktiviraji PEPCK i značajno su povišeni prilikom prelaska na laktacijum uz podršku sinteze laktoze za proizvodnju mlijeka.
Osim uloge u glukoneogenezi, PC imaju [[anaplerotska reakcija | anaplerotsku]] ulogu (enzimski katalizirane reakcija koja može omogućiti snabdijevanje intermedijera u [[ciklus limunske kiseline|ciklusu limunske kiseline). Za [[ciklusu limunske kiseline | ciklus trikarboksilne kiseline]] (neophodno obezbijediti oksaloacetat), kada su uklonjeni međuproizvodi za različite biosintetičkih svrhe.
 
== Mehanizam reakcije ==