Глюкозо-1,6-бисфосфатсинтаза

Глюкозо-1,6-бисфосфатсинтаза - это тип фермента, называемый фосфотрансфераза и участвует в метаболизме крахмала и сахарозы у млекопитающих (KEGG, 2.7.1.106 ). Он катализирует перенос фосфатной группы от 1,3-бисфосфоглицерата к глюкозо-1-фосфату с образованием 3-фосфоглицерата и глюкозо-1,6-бисфосфат.

(изображение любезно предоставлено базой данных ферментов BRENDA)

Для фермента требуется кофактор иона двухвалентного металла. Цинк (Zn), Магний (Mg), Марганец (Mn), Кальций (Ca), Никель (Ni), Медь (Cu), Кадмий (Cd) - все они являются эффективными кофакторами in vitro. Кроме того, фермент, по-видимому, оптимально функционирует в диапазоне pH от 7,3 до 8,7 и при температуре 25 ° C.

• 1 Метаболическое значение катализированной реакции
• 2 Регулирование фермента
• 3 Структура фермента
• 4 Соответствующие ссылки
• 5 Ссылки

Главный продукт, глюкозо-1,6-бисфосфат, по-видимому, выполняет несколько функций:

1. Ингибирование гексокиназы, фермента, используемого на первой стадии гликолиза.

2. Активация фосфофруктокиназы-1 (PFK-1) и пируваткиназы, оба из которых являются ферментами, участвующими в активации гликолитического пути.

3. Он действует как кофермент для фосфоглюкомутазы в гликолизе и глюконеогенезе.

4. Он действует как кофактор фосфопентомутазы, которая продуцирует D- рибозо-5-фосфат. 5. действует как молекула донора фосфата для неизвестных неметаболических эффекторных белков.

6. Его концентрация увеличивается во время сокращения скелетных мышц.

7. Его дефосфорилирование дает глюкозо-6-фосфат, который является важной молекулой-предшественником в гликолизе, и пентозофосфатный путь.

Глюкозо-1,6-бисфосфат, скорее всего, используется в корреляции с глюконеолизом. Ингибирование продуктом гексокиназы и активация PFK-1 и пируваткиназы указывает на его роль в гликолизе. Глюкозо-1,6-бисфосфат ингибирует гексокиназу, останавливая производство 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, образуется в результате глюконеолиза.

Реагент глюкозо-1-фосфат получают путем глюконеолиза. Этот реагент также может образовывать D-глюкозо-6-фосфат, который необходим для гликолиза. Следовательно, можно сделать вывод, что возможно, когда образуется глюкозо-1-фосфат, он образует глюкозо-1,6-бисфосфат (с глюкозо-1,6-бисофосфатсинтазой) и глюкозо-6-фосфат. Глюкозо-1,6-бисфосфат увеличивает активность гликолиза, реагентом которого является глюкозо-6-фосфат.

Кроме того, один из реагентов (1,3-бисфосфоглицерат ) и один из продуктов (3-фосфоглицерат ) являются промежуточными соединениями в фазе «выплаты». гликолиза. Другими словами, две молекулы, связанные с глюкозо-1,6-бисфосфатсинтазой, способны как создаваться, так и повторно использоваться в гликолитическом пути.

Реагент глюкозо-1-фосфат является важной молекулой-предшественником во многих различных путях, включая гликолиз, глюконеогенез и пентозофосфатный путь.

Глюкозо-1,6-бисфосфатсинтаза аллостерически ингибируется неорганическим фосфатом, фруктозо-1,6-бисфосфатом, 3-фосфоглицератом (a продукт), цитрат, литий, фосфоенолпируват (PEP) и ацетил-КоА.

Ингибирование фермента фруктозой-1,6 -бисфосфат, скорее всего, представляет собой ингибирование обратной связи, обусловленное продуктом активации фермента (глюкозо-1,6-бисфосфат) PFK-1 (фермента, продуцирующего фруктозо-1,6-бисфосфат). Когда образуется слишком много фруктозо-1,6-бисфосфата, это подавляет производство 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-бисфосфат).

На сегодняшний день документально не подтверждено определение структуры глюкозо-1,6-бисфосфатсинтазы. Тем не менее исследования показали, что его структура заметно похожа на родственный фермент, называемый фосфоглюкомутазой. Оба фермента содержат в своих активных центрах фосфаты, связанные с серином, оба имеют одинаковую молекулярную массу, и оба требуют наличия кофактора иона металла . Возможно, наиболее важно то, что оба фермента производят глюкозо-1,6-бисфосфат в виде продукта или промежуточного соединения.

KEGG: метаболизм крахмала и сахарозы с глюкозо-1,6-бисфосфатом синтаза (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-бисфосфата синтаза (EC № 2.7.1.106). http://www.brenda.uni-koeln.de/php/result_flat.php4?ecno=2.7.1.106

Структура фосфоглюкомутазы в базе данных белков. http://www.rcsb.org/pdb/explore.do?structureId=1LXT