Las hexoquinasas (número EC2.7.1.1) son un grupo de enzimas del tipo transferasa, que pueden transferir un grupo fosfato desde una molécula de "alta energía" a otra, que actuará como aceptora de este fosfato, denominada sustrato. Esta transferencia se denomina fosforilación.- .......................:http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Especial:Libro&bookcmd=download&collection_id=d78f9f97c08971bdadf416c3049c89e2521c0b7e&writer=rdf2latex&return_to=Hexoquinasa
La hexoquinasa es la enzima que cataliza la primera reacción de la vía glucolítica: la fosforilación de la glucosa a glucosa 6-fosfato con el consumo de una molécula de ATP.
En la estructura de la hexoquinasa se pueden obserbar dos lóbulos que forman una hendidrua en que se une la glucosa.
La unión de la glucosa induce un gran cambio de conformación en la enzima. Los dos lóbulos, que se acercan mutuamente al unirse la glucosa.
Al unirse la glucosa, uno de los lóbulos gira 12 º respecto al otro, lo que provoca un desplazamiento de la cadena polipeptídica de hasta 8 Å.
La glucosa se une al centro activo formado por 7 aminoácidos: Thr 172, Lys 173, Asn 208, Asp 209, Asn 235 , Glu 260 y, Glu 294
La glucosa 6-fosfato es un inhibidor alostérico de la hexoquinasa, ya que se une a un sitio diferente del centro activo, y de esta manera impide que la glucosa se una al centro activo(amarillo). En la unión de la glucosa 6-fosfato intervienen 8 aminoácidos: Asp 84, Ser 155, Asp 209, Ile 230, Asp 413, Ser 415 y Ser 449.
Etapa I, de preparación con consumo de ATP
1. Hexoquinasa, consumo de ATP (Fig.2a y b).La primera reacción es la transferencia de un grupo fosforilo del Mg-ATP a la glucosa para formar glucosa-6-fosfato (G6P), en una reacción catalizada por la hexoquinasa. Una quinasa es una enzima que transfiere grupos fosforilo entre el ATP y un metabolito aceptor. Se identifica la naturaleza del metabolito aceptor mediante el prefijo correspondiente. La hexoquinasa es una enzima relativamente inespecífica que se encuentra en todas las células, que cataliza la fosforilación de hexosas (D-glucosa, D-manosa y D-fructosa). Las células del hígado contienen además la glucoquinasa, específica para la glucosa, que interviene en la mantención de los niveles de glucosa en la sangre. El segundo sustrato de la hexoquinasa, y de otras quinasas, es el complejo Mg2+ - ATP4 -. El ATP libre es un inhibidor competitivo de la hexoquinasa. El D Go’ de la reacción es » -4,0 kcal mol-1, es una reacción fisiológicamente irreversible.
hexoquinasa
altamente distribuida cerebro, músculo esquelético amplia especificidad Km » 0,05 mM regulatoria (animales) inh x P
glucoquinasa
hígado Km » 20 mM no regulatoria no inh x P
Las enzimas pueden regular procesos críticos celulares de acuerdo a sus parámetros cinéticos. De particular importancia es el cerebro, que por no sintetizar glucosa, tiene un requerimiento absoluto por la glucosa sanguínea. Una vez que la glucosa entra a la célula y es convertida a glucosa-6-fosfato, queda "atrapada", puede ser utilizada sólo en el metabolismo de esa célula.
Fig.2a La hexoquinasa cataliza la transferencia de un grupo fosforilo del ATP al sustrato (glucosa) D Go’» -4 Kcal mol-1, es una reacción fisiológicamente irreversible.
El enzima posee un peso molecular de 60 kDa, y está constituida por tres monómeros. En humanos, dos genes codifican para esta proteína: HGNCPKLR y HGNCPKM2 . PKLR posee la secuencia de la enzima eritrocitaria (PKR) y hepática (PKL), mientras que PKM2 se expresa en músculo dando lugar a dos isoenzimas denominadas PKM1 y PKM2, cuya divergencia se debe a un proceso de splicing alternativo.1
En humanos, la deficiencia en este enzima está relacionada con la anemia hemolítica. Se trata de una patología heredada como un carácter autosómico recesivo, que afecta a ambos sexos por igual y común en la raza blanca. Esta herencia se confirma en familias consanguíneas, si bien en el resto de la población los enfermos suelen poseer dos variantes de distinta procedencia (es decir, son heterocigotos dobles). La determinación bioquímica de la actividad en el suero de los pacientes suele realizarse por acoplamiento con la reacción de la enzima lactato deshidrogenasa, produciéndose así una oxidación de NADPH a NADP+ que puede determinarse espectrofotométricamente.2
Deficiencia del Piruvato quinasa (Kinasa) de glóbulos rojos es un trastorno sanguíneo hereditario caracterizado por una deficiencia de la enzima piruvato quinasa. Los hallazgos físicos asociados con el trastorno pueden incluir reducción de los niveles de transporte de oxígeno hemoglobulina en la sangre debido a la destrucción prematura de glóbulos rojos (anemia hemolítica), los niveles anormalmente elevados de bilirrubina en la sangre (hiperbilirrubinemia), agrandamiento anormal del bazo (esplenomegalia ), y / u otras anomalías. La deficiencia de piruvato quinasa se hereda como un rasgo genético autosómico recesivo. Es uno de un grupo de enfermedades hereditarias conocidas como anemia hemolítica no esferocítica. (No esferocítica refiere al hecho de que las células rojas de la sangre no asumen una forma esférica, como lo hacen con algunos trastornos de la sangre).
Los síntomas La deficiencia de piruvato quinasa se caracteriza por anemia hemolítica. Un exceso de glóbulos rojos jóvenes (reticulocitos) por lo general ocurre. La anemia es crónica y puede variar de leve a grave. El agrandamiento del bazo (esplenomegalia) puede ocurrir, y los cálculos biliares se pueden desarrollar algunas veces. Después de las infecciones, la anemia tiende a ser más severa. En casos raros, úlceras en las piernas se pueden desarrollar.
Causas La deficiencia de piruvato quinasa se hereda de forma autosómica recesiva. Está causada por mutaciones en el gen PKLR, el gen que codifica el hígado y el tipo de células rojas de la piruvato quinasa. El gen está localizado en el cromosoma 1 (1q21).
Los cromosomas, que están presentes en el núcleo de las células humanas, llevan la información genética de cada individuo. Las células del cuerpo humano normalmente tienen 46 cromosomas. Los pares de cromosomas humanos se numeran del 1 al 22, y los cromosomas sexuales se denominan X e Y. Los hombres tienen un X y un cromosoma Y, y las hembras tienen dos cromosomas X. Cada cromosoma tiene un brazo corto señalado p y un brazo largo señalado q. Los cromosomas son subdivididos en muchas bandas que están numeradas. Por ejemplo, 1q21 cromosoma se refiere a la banda 21 en el brazo largo del cromosoma 1. Las bandas numeradas especificar la ubicación de los miles de genes que están presentes en cada cromosoma.
Las enfermedades genéticas son determinadas por la combinación de genes para un rasgo particular que se encuentran en los cromosomas recibidos del padre y la madre.
Trastornos genéticos recesivos ocurren cuando una persona hereda el gen anormal para la misma el mismo rasgo de cada padre. Si una persona recibe un gen normal y un gen de la enfermedad, la persona será portadora de la enfermedad, pero por lo general no presentan síntomas. El riesgo de dos padres portadores y ambos pasar el gen defectuoso a un hijo afectado es del 25% con cada embarazo. El riesgo de tener un hijo que es un portador como sus padres es de 50% en cada embarazo. La probabilidad de que un niño reciba los genes normales de ambos padres y ser genéticamente normal para ese rasgo particular es del 25%. El riesgo es el mismo para hombres y mujeres.
Todos los individuos portamos pocos genes anormales. Los padres que son parientes cercanos (consanguíneos) tienen una mayor probabilidad que los padres que no estén relacionados entre ellos a portar el mismo gen anormal, lo cual aumenta el riesgo de tener hijos con un trastorno genético recesivo.
Población afectada La incidencia de la deficiencia de piruvato quinasa es menor del 1% de la población. Hombres y mujeres se ven afectados en igual número. La mayoría de las personas afectadas identificadas hasta ahora han sido de origen europeo.
Trastornos Relacionados Anemias hemolíticas hereditarias esferocítica se cree que son un grupo heterogéneo de trastornos caracterizados por defectos de las células sanguíneas rojas situadas totalmente dentro de estas células (intrínseca). Los anormales esferoidal en forma de células rojas conocidas como esferocitos no están presentes en este tipo de anemia hemolítica. Los síntomas de la anemia hemolítica hereditaria esferocítica incluyen anemia moderada, intermitente amarillo de la piel (ictericia) y, ocasionalmente, un agrandamiento del bazo (esplenomegalia). Hereditaria anemia hemolítica esferocítica (esferocitosis hereditaria) se caracteriza por la presencia de células rojas de la sangre con una mayor espesor normal dándoles una forma esférica (esferocitos). Excesiva destrucción de glóbulos rojos se produce lo que provoca anemia, ictericia y una sensación de malestar (malestar general). La gravedad de la enfermedad varía considerablemente entre los pacientes. Glucose-6-phosphatase dehydrogenase deficiency (G-6-PD) may be caused by sensitivity to certain drugs in some patients. It is usually inherited through sex-linked genes. Symptoms are caused by a deficiency of the enzyme glucose-6- phosphate dehydrogenase. Separation of hemoglobin from the red blood cells (hemolysis) may be triggered in older red blood cells by exposure to certain drugs or other substances that produce peroxide and cause oxidation of hemoglobin in the red blood cells. These substances include the drugs primaquine, aspirin, sulfonamides, nitrofurans, phenacetin, naphthalene, some vitamin K derivatives, and fava beans. Acute viral or bacterial infections, or diabetic acidosis may also precipitate hemolysis. Anemia, jaundice and the presence of immature red blood cells (reticulocytes) may develop. Chronic inborn hemolysis in the absence of drugs may occur in some persons of European heredity.
La deficiencia de glucosa-6-fosfatasa deshidrogenasa (G-6-PD) puede ser causada por la sensibilidad a ciertos fármacos en algunos pacientes. Por lo general se hereda a través de genes ligados al sexo. Los síntomas son causados por una deficiencia de la enzima glucosa-6-fosfato deshidrogenasa. La separación de la hemoglobina de los glóbulos rojos (hemólisis) se puede desencadenar en células rojas viejas de la sangre por la exposición a ciertos fármacos u otras sustancias que producen peróxido y causa la oxidación de la hemoglobina en los glóbulos rojos. Estas sustancias incluyen los medicamentos con primaquina, aspirina, sulfonamidas, nitrofuranos, fenacetina, el naftaleno, algunos derivados de la vitamina K, y las habas. Las infecciones agudas virales o bacterianas, o acidosis diabética también puede precipitar la hemólisis. La anemia, ictericia y la presencia de glóbulos rojos inmaduros (reticulocitos) pueden desarrollar una Hemólisis crónica congénita, en ausencia de drogas puede ocurrir en algunas personas de la herencia europea.
Las terapias estándar Diagnóstico Un examen físico que revela un agrandamiento del bazo en la presencia de ictericia suele ser suficiente para desencadenar una convocatoria de más pruebas definitivas. Un conteo sanguíneo completo, recuento diferencial de la sangre y el recuento de reticulocitos puede llevarse a cabo. Las pruebas de la presencia de sales biliares (bilirrubina) se utilizan para determinar si la vesícula biliar está implicado. El análisis del ADN puede ser obligado a confirmar el diagnóstico.
Tratamiento Los casos leves no requieren tratamiento. Más grave enfermedad generalmente se trata con transfusiones de sangre. La extirpación quirúrgica del bazo (esplenectomía) puede también ser necesaria. Con los niños pequeños, esto se retrasa el mayor tiempo posible para permitir que el sistema inmune pueda madurar. Otro tratamiento es sintomático y de soporte.
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