ENZIMAS DE ESTRUCTURA CONOCIDA

En enzimología , una 1-desoxi- d -xilulosa-5-fosfato sintasa ( EC 2.2.1.7 ) es una enzima que cataliza la reacción química.

piruvato + d- gliceraldehído 3-fosfato$${\ displaystyle \ rightleftharpoons}1-desoxi- d -xilulosa 5-fosfato + CO ₂

Por lo tanto, los dos sustratos de esta enzima son piruvato y d- gluceraldehído 3-fosfato , mientras que sus dos productos son 1-desoxi- d -xilulosa 5-fosfato y CO ₂ .

Esta enzima pertenece a la familia de las transferasas , específicamente aquellas que transfieren aldehídos o grupos cetónicos (transaldolasas y transcetolasas, respectivamente). El nombre sistemático de esta clase de enzimas es piruvato: d -glicceraldehído-3-fosfato acetaldehídotransferasa (descarboxilación) . Otros nombres de uso común incluyen 1-desoxi- d -xilulosa-5-fosfato piruvato-liasa (carboxilato) y DXP-sintasa . Esta enzima participa en la biosíntesis de esteroides .

En enzimología , una 1-fosfatidilinositol 4-quinasa ( EC 2.7.1.67 ) es una enzima que cataliza la reacción química.

ATP + 1-fosfatidil-1D-mioinositol $${\ displaystyle \ rightleftharpoons} ADP + 1-fosfatidil-1D-mioinositol 4-fosfato

Por lo tanto, los dos sustratos de esta enzima son ATP y 1-fosfatidil-1D-mioinositol , mientras que sus dos productos son ADP y 1-fosfatidil-1D-mioinositol 4-fosfato .

Esta enzima pertenece a la familia de las transferasas , específicamente aquellas que transfieren grupos que contienen fósforo ( fosfotransferasas ) con un grupo alcohol como aceptor. El nombre sistemático de esta clase de enzimas es ATP: 1-fosfatidil-1D-mioinositol 4-fosfotransferasa . Otros nombres de uso común incluyen fosfatidilinositol quinasa (fosforilación) , fosfatidilinositol 4-quinasa , fosfatidilinositol quinasa , fosfatidilinositol quinasa tipo II , PI quinasa y PI 4-quinasa . Esta enzima participa en el metabolismo del fosfato de inositol ysistema de señalización de fosfatidilinositol .

Estudios estructurales [ editar ]

A fines de 2007, la estructura solo se había resuelto para esta enzima. Parte de la enzima se cristalizó con su compañero activador frequenin .

En enzimología , la 1-fosfatidilinositol-4-fosfato 5-quinasa ( EC 2.7.1.68 ) es una enzima que cataliza la reacción química.

ATP + 1-fosfatidil-1D-mioinositol 4-fosfato $${\ displaystyle \ rightleftharpoons} ADP + 1-fosfatidil-1D-mioinositol 4,5-bisfosfato

Por lo tanto, los dos sustratos de esta enzima son ATP y 1-fosfatidil-1D-mioinositol 4-fosfato , mientras que sus dos productos son ADP y 1-fosfatidil-1D-mioinositol 4,5-bisfosfato .

Esta enzima pertenece a la familia de las transferasas , específicamente aquellas que transfieren grupos que contienen fósforo ( fosfotransferasas ) con un grupo alcohol como aceptor. El nombre sistemático de esta clase de enzimas es ATP: 1-fosfatidil-1D-mioinositol-4-fosfato 5-fosfotransferasa . Otros nombres de uso común incluyen difosfoinositida quinasa , PIP quinasa , fosfatidilinositol 4-fosfato quinasa , fosfatidilinositol-4-fosfato 5-quinasa y tipo I PIP quinasa . Esta enzima participa en 3 vías metabólicas : metabolismo del fosfato de inositol ,sistema de señalización de fosfatidilinositol y regulación del citoesqueleto de actina .

En enzimología , la 1-fosfofructoquinasa (PFK1) ( EC 2.7.1.56 ) es una enzima que cataliza la reacción química.

ATP + D-fructosa 1-fosfato → ADP + D-fructosa 1,6-bisfosfato

Por lo tanto, los dos sustratos de esta enzima son ATP y D-fructosa 1-fosfato , mientras que sus dos productos son ADP y D-fructosa 1,6-bisfosfato .

Esta enzima pertenece a la familia de fosfofructoquinasa B (PfkB) o riboquinasa de las quinasas de azúcar, específicamente aquellas que transfieren grupos que contienen fósforo ( fosfotransferasas ) con un grupo alcohol como aceptor. ^[1] [2] El nombre sistemático de esta clase de enzimas es ATP: D-fructosa-fosfato 6-fosfotransferasa . Otros nombres de uso común incluyen fructosa-1-fosfato quinasa , 1-fosfofructoquinasa (fosforilante) , D-fructosa-1-fosfato quinasa , fructosa 1-fosfato quinasa y 1-fosfofructoquinasa . Esta enzima participa en fructosa ymetabolismo de manosa . Los miembros de la familia PfkB / RK se identifican por la presencia de tres motivos de secuencia conservados y su actividad enzimática generalmente muestra una dependencia de la presencia de iones pentavalentes.

Estructura [ editar ]

A finales de 2007, solo se había resuelto una estructura para esta clase de enzimas, con el código de acceso PDB 2JG5 .

La 1-fosfofructoquinasa es un tetrámero de 4 subunidades idénticas ^[4] que tienen cada una un sitio catalítico . Además de los sitios de unión catalítica, existen 4 sitios de unión adicionales para la regulación alostérica. ^[4]

Función [ editar ]

La 1-fosfofructoquinasa cataliza el paso comprometido de la glucólisis. Este paso puede ser un paso limitante en la glucólisis , y puede regularse para establecer la tasa de oxidación de glucosa en la célula. Esta reacción es una transferencia de grupo fosforilo desde ATP a fructosa 6-fosfato, produciendo fructosa 1,6-bifosfato. La reacción es altamente exergónica y es irreversible dentro de la célula, aunque puede evitarse en la gluconeogénesis a través de la enzima fructosa 1,6-bisfosfatasa . ^[5]

Regulación [ editar ]

Celular [ editar ]

La regulación de la 1-fosfofructoquinasa se produce principalmente por efectores alostéricos , y se basa en las necesidades de energía de la célula. Hay dos sitios de unión a ATP ; un sitio de sustrato donde se produce la transferencia de fosfato, y un alostérico sitio donde se produce la regulación alostérica. El ATP actúa como un inhibidor alostérico y cuando las concentraciones celulares de ATP son altas y las necesidades de energía de la célula son bajas, la reacción catalizada por la 1-fosfofructoquinasa se inhibe. Cuando la célula está consumiendo activamente ATP y las reservas se agotan, la concentración de ATP disminuye mientras que las concentraciones de AMP y ADPincrementar. AMP y ADP son ambos efectores positivos de 1-fosfofructoquinasa y se unen alostéricamente para activar la reacción. Esta activación fomenta la glucólisis y la producción de ATP. ^[4] La inhibición también puede ocurrir a través del citrato , un producto de la glucólisis e intermedio en el ciclo del ácido cítrico . Un aumento en la concentración de citrato indica que la célula está satisfaciendo las necesidades energéticas actuales y, por lo tanto, alienta la inhibición alostérica de la 1-fosfofructoquinasa alostéricamente a través del ATP.

Hormonal [ editar ]

La regulación alostérica de la 1-fosfofructoquinasa se facilita hormonalmente para ayudar al hígado a mantener los niveles de glucosa en sangre. Esto se logra en parte aumentando o disminuyendo las tasas de glucólisis. Cuando los niveles de glucosa en sangre son bajos, la secreción de glucagón conduce a la fosforilación de la fosfofructoquinasa 2 que inhibe la formación de fructosa 2,6-bisfosfato . Por lo tanto, cuando el glucagón inhibe la fosfofructoquinasa 2 , los niveles celulares de 2,6-bisfosfato de fructosa disminuyen y reducen la activación de la 1-fosfofructoquinasa, lo que finalmente reduce la tasa de glucólisis dentro de la célula. Cuando se inhibe la 1-fosfofructoquinasa, las tasas de gluconeogénesisaumentar, ayudando aún más un aumento en el azúcar en la sangre. Sin embargo, cuando el nivel de azúcar en la sangre es alto, la secreción de insulina produce el efecto contrario al eliminar el grupo fosfato de la fosfofructoquinasa 2 , lo que conduce a la activación y a la formación de fructosa 2,6-bisfosfato . A medida que aumentan las concentraciones de 2,6-bisfosfato de fructosa , la 1-fosfofructoquinasa se activa alostéricamente, y las tasas de glucólisis aumentan, consumiendo glucosa. Al mismo tiempo, la tasa de gluconeogénesis disminuye, lo que también contribuye a reducir los niveles de azúcar en la sangre.

Significado clínico [ editar ]

Se puede heredar una deficiencia de 1-fosfofructoquinasa debido al trastorno genético de la glucogenosis tipo VII, enfermedad de Tarui. La investigación ha demostrado que esta enfermedad puede conducir a la resistencia a la insulina y reducir la secreción de insulina por las células beta en el páncreas, lo que lleva a la diabetes mellitus no insulinodependiente o diabetes tipo 2. ^{[6] La} diabetes mellitus no insulinodependiente se considera un epidemia mundial por la Organización Mundial de la Salud.