Глюкозо-1,6-бисфосфатсинтаза
| Глюкозо-1,6-бисфосфатсинтаза | |||
|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||
| Номер ЕС. | 2.7.1.106 | ||
| Номер CAS. | 56214-39-2 | ||
| Базы данных | |||
| ИнтЭнк | вид IntEnz | ||
| БРЕНДА | БРЕНДА запись | ||
| Экспаси | Просмотр NiceZyme | ||
| КЕГГ | КЕГГ запись | ||
| МетаЦик | метаболический путь | ||
| ПРЯМОЙ | профиль | ||
| PDB Структуры | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||
| |||
Глюкозо-1,6-бисфосфатсинтаза представляет собой тип фермента, называемого фосфотрансферазой , который участвует в метаболизме крахмала и сахарозы у млекопитающих (KEGG, 2.7.1.106. Архивировано 16 июля 2011 г. в Wayback Machine ). Он катализирует перенос фосфатной группы от 1,3-бисфосфоглицерата к глюкозо-1-фосфату , образуя 3-фосфоглицерат и глюкозо-1,6-бисфосфат . [ 1 ]
(изображение предоставлено базой данных ферментов BRENDA)
Ферменту необходим кофактор ионов двухвалентных металлов. Цинк (Zn 2+ ), Магний (Mg 2+ ), Марганец (Mn 2+ ), Кальций (Ca 2+ ), никель (Ni 2+ ), Медь (Cu 2+ ), Кадмий (Cd 2+ ) все являются доказанными эффективными кофакторами in vitro . Кроме того, фермент, по-видимому, оптимально функционирует в диапазоне pH 7,3–8,7 и при температуре 25 °C. [ 1 ]
Метаболическое значение катализируемой реакции
[ редактировать ]Основной продукт, глюкозо-1,6-бисфосфат, выполняет несколько функций:
1. Ингибирование гексокиназы , фермента, используемого на первой стадии гликолиза. [ 2 ]
2. Активация фосфофруктокиназы-1 (PFK-1) и пируваткиназы , которые являются ферментами, участвующими в активации гликолитического пути. [ 2 ] [ 3 ]
3. Он действует кофермент фосфоглюкомутазы как в гликолизе и глюконеогенезе . [ 4 ]
4. Он действует как кофактор фосфопентомутазы, которая производит D- рибозо-5-фосфат . [ 5 ] 5. действует как молекула-донор фосфата для неизвестных неметаболических эффекторных белков. [ 4 ]
6. Его концентрация увеличивается во время сокращения скелетных мышц . [ 6 ]
7. Его дефосфорилирование приводит к образованию глюкозо-6-фосфата , который является важной молекулой-предшественником гликолиза и пентозофосфатного пути .
Глюкозо-1,6-бисфосфат, скорее всего, используется в сочетании с глюконеолизом. Ингибирование продуктом гексокиназы и активация PFK-1 и пируваткиназы указывает на его роль в гликолизе. Глюкозо-1,6-бисфосфат ингибирует гексокиназу, останавливая выработку глюкозо-6-фосфата из D- глюкозы . Его активация PFK-1 и пируваткиназы показывает, что гликолиз все еще продолжается без образования глюкозо-6-фосфата из D-глюкозы. Это означает, что глюкозо-6-фосфат, необходимый для гликолиза, скорее всего, поступает в результате глюконеолиза.
Реагент глюкозо-1-фосфат получают путем глюконеолиза. [ 7 ] Этот реагент также может образовывать D-глюкозо-6-фосфат, [ 8 ] который необходим для гликолиза. Таким образом, можно сделать вывод, что при производстве глюкозо-1-фосфата возможно образование глюкозо-1,6-бисфосфата (с глюкозо-1,6-бизофосфатсинтазой) и глюкозо-6-фосфата. Глюкозо-1,6-бисфосфат повышает активность гликолиза, реагентом которого является глюкозо-6-фосфат.
Кроме того, один из реагентов ( 1,3-бисфосфоглицерат ) и один из продуктов ( 3-фосфоглицерат ) являются промежуточными продуктами в фазе «выигрыша» гликолиза. Другими словами, две молекулы, участвующие в глюкозо-1,6-бисфосфатсинтазе, могут как создаваться, так и перерабатываться по гликолитическому пути.
Реагент глюкозо-1-фосфат является важной молекулой-предшественником в множество различных путей, включая гликолиз, глюконеогенез и пентозофосфатный путь.
Регуляция фермента
[ редактировать ]Глюкозо-1,6-бисфосфатсинтаза аллостерически ингибируется неорганическим фосфатом, фруктозо-1,6-бисфосфатом , 3-фосфоглицератом (продуктом), цитратом , литием , фосфоенолпируватом (ФЕП) и ацетил-КоА . [ 1 ] [ 9 ]
Ингибирование фермента фруктозо-1,6-бисфосфатом, скорее всего, является ингибированием по обратной связи за счет продукта активации фермента (глюкозо-1,6-бисфосфата) ПФК-1 (фермента, который продуцирует фруктозу-1,6-бисфосфат). -бисфосфат). Когда вырабатывается слишком много фруктозо-1,6-бисфосфата, это подавляет выработку большего количества активатора PFK-1.
Фермент также ингибируется PEP, который является реагентом пируваткиназы. Продукт глюкозо-1,6-бисфосфатсинтазы (глюкозо-1,6-бисфосфат) активирует пируваткиназу.
Глюкозо-1,6-бисфосфатсинтаза, по-видимому, активируется в присутствии одного из ее субстратов: 1,3-бисфосфоглицерата (глицерат-1,3-бисфосфата). [ 6 ]
Структура фермента
[ редактировать ]На сегодняшний день не зарегистрировано никакого определения структуры глюкозо-1,6-бисфосфатсинтазы. Тем не менее, исследования показали, что его структура очень похожа на родственный фермент, называемый фосфоглюкомутазой . Оба фермента содержат серин- связанные фосфаты в своих активных центрах, оба имеют одинаковую молекулярную массу и оба требуют кофактора ионов металлов . Возможно, самое важное то, что оба фермента производят глюкозо-1,6-бисфосфат либо в виде продукта, либо в качестве промежуточного продукта. [ 9 ]
Соответствующие ссылки
[ редактировать ]KEGG: метаболизм крахмала и сахарозы с помощью глюкозо-1,6-бисфосфатсинтазы (EC# 2.7.1.106)
http://www.genome.jp/dbget-bin/show_pathway?map00500+2.7.1.106
Ссылка на базу данных ферментов BRENDA для глюкозо-1,6-бисфосфатсинтазы (EC# 2.7.1.106)
http://www.brenda.uni-koeln.de/php/result_flat.php4?ecno=2.7.1.106. Архивировано 16 июля 2011 г. в Wayback Machine.
Структура фосфоглюкомутазы в банке данных белков
http://www.rcsb.org/pdb/explore.do?structureId=1LXT
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с Роуз И.А., Вармс СП, Каклий Г (май 1975 г.). «Специфический фермент синтеза глюкозо-1,6-бисфосфата» . Ж. Биол. Хим . 250 (9): 3466–70. ПМИД 235548 .
- ^ Перейти обратно: а б Пьятти Э., Аккорси А., член парламента Пьячентини, Фази А. (февраль 1992 г.). «Эритроциты, перегруженные глюкозо-1,6-бисфосфатом: стратегия исследования метаболической роли бисфосфата в эритроцитах». Арх. Биохим. Биофиз . 293 (1): 117–21. дои : 10.1016/0003-9861(92)90373-5 . ПМИД 1309980 .
- ^ Бассольс А.М., Каррерас Х., Куссо Р. (декабрь 1986 г.). «Изменение содержания глюкозо-1,6-бисфосфата в скелетных мышцах крыс во время сокращения» . Биохим. Дж . 240 (3): 747–51. дои : 10.1042/bj2400747 . ПМЦ 1147482 . ПМИД 3827864 .
- ^ Перейти обратно: а б Йип В., Пусатери М.Э., Картер Дж., Роуз И.А., Лоури О.Г. (февраль 1988 г.). «Распределение глюкозо-1,6-бисфосфатной системы в головном мозге и сетчатке». Дж. Нейрохем . 50 (2): 594–602. дои : 10.1111/j.1471-4159.1988.tb02952.x . ПМИД 2826701 .
- ^ Каммен Х.О., Ку Р. (сентябрь 1969 г.). «Фосфопентомутазы. I. Идентификация двух активностей в тканях кролика» . Ж. Биол. Хим . 244 (18): 4888–93. ПМИД 5824563 .
- ^ Перейти обратно: а б Ли А.Д., Кац А. (март 1989 г.). «Преходящее увеличение глюкозо-1,6-бисфосфата в скелетных мышцах человека во время изометрического сокращения» . Биохим. Дж . 258 (3): 915–8. дои : 10.1042/bj2580915 . ПМЦ 1138452 . ПМИД 2730576 .
- ^ Каугилл Р.В. (декабрь 1959 г.). «Фосфорилаза мышц омара: очистка и свойства» . Ж. Биол. Хим . 234 : 3146–53. ПМИД 13812491 .
- ^ Джоши Дж. Г., Хэндлер П. (сентябрь 1964 г.). «ФОСФОГЛЮКОМУТАЗА. I. ОЧИСТКА И СВОЙСТВА ФОСФОГЛЮКОМУТАЗЫ ИЗ ESCHERICHIA COLI» . Ж. Биол. Хим . 239 : 2741–51. ПМИД 14216423 .
- ^ Перейти обратно: а б Роуз И.А., Вармс СП, Вонг Л.Дж. (июнь 1977 г.). «Ингибиторы глюкозо-1,6-бисфосфатсинтазы» . Ж. Биол. Хим . 252 (12): 4262–8. ПМИД 558982 .
