Fosfoglyseraattimutaasi

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Malli ihmisen fosfoglyseraattimutaasin rakenteesta

Fosfoglyseraattimutaasi eli fosfoglyseromutaasi on entsyymi, joka katalysoi glykolyysin kahdeksannen vaiheen reaktiota. Reaktiossa entsyymi isomerisoi 3-fosfoglyseriinihapon 2-fosfoglyseriinihapoksi.

Mekanismi[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kasveissa fosfoglyseraattimutaasin katalysoima reaktio on kaksivaiheinen. Ensimmäisessä vaiheessa fosfaattiryhmä siirretään 3-fosfoglyseraattihapon C-3-hiileltä entsyymin aminohappoketjuun kuuluvalle histidiinille. Tämän jälkeen subtraattimolekyylin C-2-hiili ottaa vastaan fosfaattiryhmän. Eläimillä ja hiivoilla reaktiomekanismi on erilainen. Aktiivinen entsyymi sisältää histidiinimolekyylin, johon on liittynyt fosfaattiryhmä. Fosfoglyseraattimutaasi siirtää fosfaattiryhmän 3-fosfoglyseriinihapon 2-C-hiilelle, jolloin syntyy 2,3-bisfosfoglyseraattivälituote. Tämän jälkeen fosfoglyseraattimutaasin histidiiniaminohappo ottaa vastaan C-3-hiileltä fosfaattiryhmän ja aktivoituu uudelleen.[1]

Isotsyymit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Ihmisen fosfoglyseraattimutaasi on rakenteeltaan dimeeri. Entsyymistä tavataan kolmea eri isotsyymiä MM-, BB- ja MB-muodot. Nämä eroavat toisistaan migraationopeuden perusteella. MM-isotsyymi on hitain ja BB-isotsyymi nopein. Lihaskudoksessa MM-typpin fosfoglyseraattimutaasi on yleisin.[2]

Olosuhteet, kofaktorit ja inhibiittorit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Fosfoglyseraattimutaasi toimii parhaiten, kun pH on eliöstä riippuen alueella 5,8–9. Ihmisellä optimaalisin pH on 6,8. Entsyymi vaati toimiakseen kofaktoreina magnesium- ja mangaani-ioneita. Fosfoglyseraattimutaasin inhibiittoreita ovat monet orgaaniset yhdisteet, kuten EDTA ja trinitrobentseenisulfonihappo. Lisäksi eräiden metallien, kuten sinkin, lyijyn ja kadmiumin, ionit haittaavat entsyymin toimintaa.[3]

Vanadaatti-ioni on yksi voimakkaimmista fosfoglyseraattimutaasin inhibiittoreista. Vanadaatti-ioni muodostaa substraatin kanssa 2-vanadio-3-fosfoglyseraatin, joka on rakenteeltaan esteri. Vanadiini sitoutuu kovalenttisesti entsyymin aktiivisen kohdan histidiiniaminohappoon ja estää näin entsyymin toiminnan. Kanilla entsyymin toiminnan lähes täydelliseen pysäyttämiseen riittää vanadaattipitoisuus, joka on 50–100 μmol/l.[4]

Puutos[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Fosfoglyseraattimutaasientsyymin vähäinen määrä aiheuttaa lihasten voimakasta kipeytymistä rasituksen seurauksena. Toisinaan entsyymin vähäisestä määrästä aiheutuu myglobinuriaa eli myoglobiinin kertymistä virtsaan. Puutosta sairastavilla potilailla on usein myös seerumin kreatiinikinaasipitoisuus koholla ja toisinaan lihaksiin on kertynyt glykogeenihiilihydraattia.[2]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. John McMurry,Tadhg P. Begley: The organic chemistry of biological pathways, s. 176. Roberts and Company Publishers, 2005. ISBN 978-0974707716. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 4.12.2009). (englanniksi)
  2. a b Victor R. Preedy,Timothy J. Peters: Skeletal muscle: pathology, diagnosis and management of disease, s. 175. Cambridge University Press, 2002. ISBN 9781841100296. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 4.12.2009). (englanniksi)
  3. EC 5.4.2.1 - Phosphoglycerate mutase Brenda. Viitattu 4.12.2009. (englanniksi)
  4. Helmut Sigel,Astrid Sigel: Metal Ions in Biological Systems: Vanadium and Its Role in Life, s. 294. Marcel Dekker, 1995. ISBN 978-0824793838. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 4.12.2009). (englanniksi)