Struktur enolase, mekanisme tindakan, fungsi

The Enolase Ia adalah enzim yang bertanggungjawab menjalankan penukaran D-2-phosphoglycerate (2pGA) dalam phosphoenolpyruvate (PEP) dalam glikolisis dan reaksi terbalik dalam gluconeogenesis, dua laluan metabolik yang merupakan sebahagian daripada metabolisme tenaga selular.

Keputusan untuk memangkin tindak balas ini dalam satu atau arah lain bergantung kepada akses yang dimiliki oleh sel ke glukosa. Iaitu, keperluan menyesuaikan metabolisme anda kepada kemerosotan atau sintesis untuk mendapatkan tenaga. Sangat diperlukan untuk merealisasikan proses pentingnya.

Struktur tiga dimensi enolasa. Oleh Jawahar Swaminathan dan kakitangan MSD di Institut Bioinformatik Eropah [Domain Awam (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0)], dari Wikimedia Commons.

Oleh kerana kedua -dua laluan metabolik tergolong dalam pusat pokok metabolik pusat makhluk hidup, tidaklah pelik bahawa urutan asid amino protein ini dipelihara di archeae, bakteria dan eukariot. Dan oleh itu yang menunjukkan sifat pemangkin yang serupa.

Lokasi enolase dalam sel adalah terhad kepada sitosol, petak di mana kedua -dua glikolisis (juga dipanggil glikolisis) dan gluconeogenesis dalam kebanyakan organisma berlaku.

Walau bagaimanapun, ia juga telah dikesan di petak sel lain seperti membran plasma banyak sel dan sel kanser. Di sana, nampaknya terlibat dengan fasilitasi proses penyebaran sel, fungsi yang sama sekali berbeza dari fungsi klasiknya.

Enzim yang mampu melaksanakan lebih daripada satu fungsi, seperti yang dilakukan oleh enolase, dikenali sebagai enzim cahaya bulan.

[TOC]

Struktur

Struktur quaternary linus atau tidak dalam ligannya telah ditentukan dalam sebilangan besar individu prokariotik dan eukariotik.

Setiap monomer membentangkan dua domain: domain terminal amino kecil dan domain terminal karboksil yang lebih besar. Domain N-terminal terdiri daripada tiga lembaran α dan empat β. Walaupun, terminal C terdiri daripada lapan lembaran β yang bergantian di antara mereka yang membentuk tong β yang dikelilingi oleh lapan kipas α.

Di samping itu, dua tapak kesatuan untuk kation divalen ditemui di setiap monomer yang telah dipanggil "tapak konformasi" dan "tapak pemangkin". Yang pertama tidak begitu selektif dan boleh menyertai pelbagai kation divalen tanpa ketiadaan substrat.

Boleh melayani anda: sphingolipid: Apa, ciri, fungsi, sintesis

Walaupun, yang kedua mengikat ion selepas substrat telah menyertai enzim. Kesatuan ion ke kedua -dua tapak adalah penting untuk reaksi untuk meneruskan.

Akhirnya, penting untuk menyebut bahawa dalam homodimer, monomer disertai dengan mengekalkan orientasi selari. Oleh itu, tapak aktif terhad kepada rantau pusat yang dibentuk oleh kesatuan tersebut.

Walau bagaimanapun, hanya satu daripada dua monomer yang mengambil bahagian dalam pemangkinan. Ini menjelaskan bahawa keupayaan monomer untuk menjalankan tindak balas di bawah keadaan eksperimen.

Mekanisme tindakan

Mekanisme tindakan yang digunakan oleh enzim inolase. Oleh kthompson08 dalam bahasa Inggeris wikipedia [domain awam (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0)], dari Wikimedia Commons.

Kajian struktur, serta yang telah membenarkan menentukan ciri -ciri kinetik dan fizikokimia Enolasa, telah membolehkan kita memahami mekanisme tindakan mereka.

Cara enzim menjalankan pemangkinan reaksi agak menarik. Walaupun, substrat tunggal terlibat, mekanisme berurutan yang teratur adalah yang telah dicadangkan.

Ini bermula dengan kesatuan ion Mg2+ ke tapak konformasi salah satu monomer. Berterusan dengan kesatuan substrat ke tapak aktif diikuti oleh kesatuan ion kedua ke tapak pemangkin dan disimpulkan dengan pelepasan segera produk setelah reaksi telah dijalankan. Pada ketika ini, MG2+ kekal dikaitkan dengan tapak konformasi.

Di sepanjang garis yang sama, untuk memihak kepada reaksi reaksi enzim purata pada mulanya, penjanaan perantara karbohidrat, menghapuskan proton karbon 2 dari 2PGA. Ini berbuat demikian terima kasih kepada tindakan sisa asid amino asas.

Secara berurutan, penyingkiran karbon 3 hidroksil berlaku dengan tindakan residu berasid dari enzim. Pada ketika ini, kesatuan kedua -dua karbon dijalankan dengan cara membentuk ikatan berganda. Dengan cara ini reaksi dimaklumkan.

Ia boleh melayani anda: Kerajaan Monera: Ciri -ciri, Klasifikasi dan Contoh

Fungsi

Banyak enzim yang diteliti setakat ini mampu melaksanakan pelbagai fungsi yang tidak berkaitan dengan "fungsi klasik" mereka dalam petak selular yang berbeza. Enzim -enzim ini telah dipanggil enzim "moonlighting".

Dalam pengertian ini, enolase boleh dianggap sebagai enzim cahaya bulan, kerana banyak fungsi yang menentang fungsi klasik mereka telah dikaitkan setakat ini dalam bakteria dan eukariota.

Beberapa fungsi ini adalah seperti berikut:

- Mengambil bahagian dalam penyelenggaraan bentuk sel serta dalam trafik vesikular apabila berinteraksi dengan protein sitoskeleton.

- Dalam nukleus sel mamalia bertindak sebagai faktor transkripsi yang mengawal ekspresi gen yang berkaitan dengan percambahan sel. Bekerjasama dalam penyelenggaraan kestabilan RNM dalam degradasi dalam bakteria.

- Dalam patogen, seperti Streptococcus pneumoniae dan Trypanosoma cruzi, Nampaknya ia bertindak sebagai faktor virulensi yang penting.

- Ia juga didapati bahawa di Streptococcus pyogenes, Enolase dikeluarkan ke medium ekstraselular yang memudahkan degradasi tisu dan pengelakan sistem tuan rumah.

- Di permukaan sel tumor ia dinyatakan dengan meningkatkan metastasis.

Enolase dan hubungannya dengan mekanisme penyebaran sel

Banyak patogen, serta sel -sel tumor, menyatakan dalam membran mereka atau mengeluarkan protease medium ekstraselular yang mampu merendahkan protein protein.

Kapasiti ini membolehkan sel -sel ini memecahkan tisu dan tersebar dengan cepat ke seluruh organisma tuan rumah. Dengan itu memihak kepada pengelakan sistem imun dan oleh itu, penubuhan jangkitan.

Walaupun Enolasa tidak mempunyai aktiviti protease, mengambil bahagian dalam proses menyebarkan banyak patogen dalam tuan rumahnya serta sel -sel tumor semasa goalstastasis.

Ini mencapai terima kasih kepada hakikat bahawa ia dinyatakan di permukaan sel -sel ini berfungsi sebagai reseptor plasminogen. Yang terakhir adalah zimogen serin-prototease yang dikenali sebagai plasminate yang merupakan sebahagian daripada sistem fibrinolitik dan bertindak merendahkan protein matriks ekstraselular.

Oleh itu, enolase yang dinyatakan di permukaan adalah strategi yang telah diperoleh oleh sel -sel ini untuk menubuhkan jangkitan dan berjaya menyebarkan.

Ia boleh melayani anda: Spesiasi Sympatric: Konsep, Ciri dan Contoh

Strategi ini terdiri daripada dua proses:

- Pengelakan sistem imun tuan rumah. Oleh kerana, apabila sel -sel ini dari protein tuan rumah dilapisi, mereka diabaikan oleh sel -sel sistem imun yang mengiktiraf patogen bukan orang yang dikaitkan dengan patogen.

- Penyebaran plasminogen pasca tindakan di plasminate. Yang penyertaan dalam kemerosotan protein matriks ekstraselular, kemudian memudahkan penyebaran yang cepat dan berkesan.

Rujukan

1. Avilan L, Gualdron-Lopez M, Quiñones W, González-González L, Hannaert V, Michels PAA, Concepción JL. Enolase: Pemain utama dalam metabolisme dan faktor virulensi kemungkinan trypanosomatid parasit-perspektif untuk kegunaannya sebagai sasaran terapeutik. Penyelidikan enzim. 2011 Vol. Artikel ID932549, 14 halaman.
2. Bhowmick I, Kumar N, Sharma S, Coppens I, Jarori GK, Plasmodium Falciparum Enosoase: Ekspresi Khusus Tahap dan Penyetempatan Subular. Jurnal Malaria. 2009; 8 (1). Perkara 179.
3. Hari I, Peshavaria M, Quinn GB, jam molekul pembezaan dalam evolusi enoase isoprotein. Jurnal Evolusi Molekul. 1993; 36 (6): 599-601.
4. Torre-Scuder E, Manzano-Román R, Pérez-Sánchez R, Siles-Lucas M, Oleaga A. Pengklonan dan pencirian enolaase permukaan plasminogen -mengikat dari Schistosoma Bovis. Parasitologi Veterinar. 2010; 173: 73-84.
5. Dinovo EC, Boyer PD. Probe isotopik mekanisme tindak balas enolase. Kadar Pertukaran Isotop Awal dan Equiquibium: Kesan Isotop Utama dan Secandar. J Biol Chem. 1971; 246 (14): 4586-4593.
6. Kaberdin VR, Lin-Chao S, Membongkar Peranan Baru Untuk Komponen Kecil E. Coli RNA Degraduate. Biologi RNA. 2009; 6 (4): 402-405.
7. Keller A, Peltzer J, Carpentier G. Interaksi Enolas. Biochimica et biophysica acta. 2007; 1770 (6): 919-926.
8. Lung J, Liu KJ, Chang JY, Leu SJ, Shih NY. MBP-1 dikodkan dengan efektif oleh transkrip alternatif gen Enri1 yang dikawal selia oleh proteasome yang bergantung kepada proteasome. Jurnal FEBS. 2010; 277 (20): 4308-4321.
9. Pancholi v. Α-enolase pelbagai fungsi: Peranannya dalam penyakit. Sains Kehidupan Selular dan Molekul. 2001; 58 (7): 902-920.
10. Poyner RR, Cleland WW, Reed GH. Peranan logam dalam pemangkinan oleh enolase. Mekanisme kinetik yang diperintahkan untuk enzim substrat tunggal. Biokimia. 2001; 40: 9008-8017.
11. Segovia-Gamboa NC, Chávez-Munguía B, Medina-Flores A, Entamoeba menyerang, Proses encystation dan enolase. Parasitologi Eksperimen. 2010; 125 (2): 63-69.
12. Tanaka M, Sugisaki K, Nakashima K, Beralih dalam tahap mRNA yang diterjemahkan untuk isozim enoase semasa pembangunan otot rangka chickn. Komunikasi penyelidikan biokimia dan biofisik. 1985; 133 (3): 868-872.