Бисфосфоглицератмутаза
| бисфосфоглицератмутаза | |||
|---|---|---|---|
 Гомодимер бисфосфоглицератмутазы, человека | |||
| Идентификаторы | |||
| Номер ЕС. | 5.4.2.4 | ||
| Номер CAS. | 37211-69-1 | ||
| 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 | ||
| Генная онтология | АмиГО / QuickGO | ||
| |||
| 2,3-бисфосфоглицератмутаза | |||
|---|---|---|---|
 Кристаллографическая структура димерной бисфосфоглицератмутазы человека. [1] | |||
| Идентификаторы | |||
| Символ | БПГМ | ||
| ген NCBI | 669 | ||
| HGNC | 1093 | ||
| МОЙ БОГ | 222800 | ||
| RefSeq | НМ_001724 | ||
| ЮниПрот | P07738 | ||
| Другие данные | |||
| Номер ЕС | 5.4.2.4 | ||
| Локус | Хр. 7 q31-q34 | ||
| |||
Бисфосфоглицератмутаза ( EC 5.4.2.4 , BPGM) представляет собой фермент, экспрессируемый в эритроцитах и плацентарных клетках. [2] Он отвечает за каталитический синтез 2,3-бисфосфоглицерата (2,3-БФГ) из 1,3-бисфосфоглицерата . BPGM также выполняет мутазную и фосфатазную функции, но они гораздо менее активны, в отличие от своего гликолитического родственника, фосфоглицератмутазы (PGM), которая благоприятствует этим двум функциям, но также может катализировать синтез 2,3-BPG до меньшей степени.
Распределение тканей
[ редактировать ]Поскольку основной функцией бисфосфоглицератмутазы является синтез 2,3-БФГ, этот фермент обнаруживается только в эритроцитах и плацентарных клетках. [2] При гликолизе преобразование 1,3-БФГ в 2,3-БФГ было бы очень неэффективно, поскольку оно просто добавляет еще один ненужный этап. Поскольку основная роль 2,3-БФГ заключается в смещении равновесия гемоглобина в сторону дезокси-состояния, его продукция действительно полезна только в клетках, содержащих гемоглобин – эритроцитах и плацентарных клетках.
Функция
[ редактировать ]1,3-БФГ образуется как промежуточный продукт гликолиза . Затем BPGM преобразует его в 2,3-BPG, который выполняет важную функцию в транспортировке кислорода . 2,3-БФГ с высоким сродством связывается с гемоглобином, вызывая конформационные изменения, которые приводят к высвобождению кислорода. Местные ткани могут затем поглощать свободный кислород. Это также важно для плаценты, где кровь плода и матери находится в такой непосредственной близости. Когда плацента производит 2,3-БФГ, большое количество кислорода высвобождается из близлежащего материнского гемоглобина, который затем может диссоциировать и связываться с фетальным гемоглобином, который имеет гораздо более низкое сродство к 2,3-БФГ. [2]
Структура
[ редактировать ]Общий
[ редактировать ]BPGM представляет собой димер, состоящий из двух идентичных белковых субъединиц, каждая из которых имеет свой активный центр. Каждая субъединица состоит из шести β-нитей, β AF, и десяти α-спиралей, α 1–10. Димеризация происходит вдоль граней β C и α 3 обоих мономеров. [1] BPGM примерно на 50% идентичен своему аналогу PGM, при этом основные остатки активного центра сохраняются почти во всех PGM и BPGM. [1]
Важные остатки
[ редактировать ]- Его 11 : нуклеофил реакции 1,2-BPG в 1,3-BPG. Вращается взад и вперед с помощью His-188, чтобы занять линейное положение и атаковать 1'-фосфатную группу. [3]
- His-188: участвует в общей стабильности белка, [4] а также водородная связь с субстратом, например His-11, который он втягивает в каталитическое положение.
- Арг 90 : хотя этот положительно заряженный остаток не участвует непосредственно в связывании, он важен для общей стабильности белка. Может быть заменен лизином с небольшим влиянием на катализ. [4]
- Цис 23 : мало влияет на общую структуру, но сильно влияет на реактивность фермента. [5]
![Двумерное изображение всех остатков в активном сайте, которые помогают удерживать субстрат в правильном положении для мутации.[3]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/da/Coordination_in_Active_site.png/261px-Coordination_in_Active_site.png)
![Механизм преобразования 1-3 BPG в 2-3 BPG.[3]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a4/Mechanism_of_1-3BPG_to_2-3BPG.png/300px-Mechanism_of_1-3BPG_to_2-3BPG.png)
Механизм катализа
[ редактировать ]1,3-BPG связывается с активным сайтом , что вызывает конформационные изменения , при которых щель вокруг активного сайта закрывается на субстрате , надежно фиксируя его на месте. [3] 1,3-BPG образует большое количество водородных связей с окружающими остатками, многие из которых имеют положительный заряд, что серьезно ограничивает его подвижность. Его жесткость предполагает очень энтальпийную ассоциацию. Конформационные изменения вызывают Гис 11 вращаться, чему частично способствует водородная связь с Гисом 188 . Его 11 приводится в соответствие с фосфатной группой, а затем проходит через механизм S N 2, при котором His 11 нуклеофил, атакующий фосфатную группу. [3] Затем 2'-гидроксигруппа атакует фосфат и удаляет его из Его 11 , тем самым создавая 2,3-БПГ.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с ПКБ : 1Т8П ; Ван Ю, Вэй З, Бянь Ц, Ченг З, Ван М, Лю Л, Гун В (сентябрь 2004 г.). «Кристаллическая структура бисфосфоглицератмутазы человека» . Ж. Биол. Хим . 279 (37): 39132–8. дои : 10.1074/jbc.M405982200 . ПМИД 15258155 .
- ^ Перейти обратно: а б с Притлав, округ Колумбия, Гу М., Бойд К.А., Рандева Х.С., Ватиш М. (август 2006 г.). «Новая плацентарная экспрессия 2,3-бисфосфоглицератмутазы». Плацента . 27 (8): 924–7. дои : 10.1016/j.placenta.2005.08.010 . ПМИД 16246416 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и Ван Ю, Лю Л, Вэй Цз, Ченг Цз, Линь Ю, Гун В (декабрь 2006 г.). «Наблюдение за процессом фосфорилирования гистидина в бисфосфоглицератмутазе человека» . Ж. Биол. Хим . 281 (51): 39642–8. дои : 10.1074/jbc.M606421200 . ПМИД 17052986 .
- ^ Перейти обратно: а б Гарел MC, Лемаршандель В., Кэлвин MC, Арус Н., Краеску CT, Преху М.О., Роза Дж., Роза Р. (апрель 1993 г.). «Аминокислотные остатки, участвующие в каталитическом сайте бисфосфоглицератмутазы эритроцитов человека. Функциональные последствия замен His10, His187 и Arg89» . Евро. Дж. Биохим . 213 (1): 493–500. дои : 10.1111/j.1432-1033.1993.tb17786.x . ПМИД 8477721 .
- ^ Равель П., Краеску К.Т., Арус Н., Роза Дж., Гарел М.К. (май 1997 г.). «Критическая роль человеческой бисфосфоглицератмутазы Cys22 в сайте связывания активатора фосфатазы» . Ж. Биол. Хим . 272 (22): 14045–50. дои : 10.1074/jbc.272.22.14045 . ПМИД 9162026 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Фудзита Т. и др. (1 декабря 1998 г.). «Бисфосфоглицератмутаза эритроцитов человека: инактивация путем гликирования in vivo и in vitro». Дж. Биохим . 124 (6): 1237–44. doi : 10.1093/oxfordjournals.jbchem.a022243 . ПМИД 9832630 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Бисфосфоглицератмутаза в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
- ЕС 5.4.2.4