Struktur enolase, mekanisme aksi, fungsi

Itu Enolase Ini adalah enzim yang bertugas melakukan konversi D-2-fosfogliserat (2PGA) dalam fosfoenolpiruvat (PEP) dalam glikolisis dan reaksi terbalik dalam glukoneogenesis, dua rute metabolisme yang merupakan bagian dari metabolisme energi seluler seluler.

Keputusan untuk mengkatalisasi reaksi ini dalam satu atau arah lain tergantung pada akses yang dimiliki sel ke glukosa. Yaitu, kebutuhan mengadaptasi metabolisme Anda dengan degradasi atau sintesis untuk mendapatkan energi. Sangat diperlukan untuk realisasi proses vitalnya.

Struktur ENOLASA Tiga -Dimensi. Oleh Jawahar Swaminathan dan Staf MSD di European Bioinformatics Institute [domain publik (https: // creativeCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)], dari Wikimedia Commons.

Karena kedua rute metabolisme termasuk dalam pusat pohon metabolisme pusat makhluk hidup, tidak aneh bahwa urutan asam amino dari protein ini diawetkan dalam Archeae, bakteri dan eukariota. Dan karena itu menyajikan sifat katalitik yang sama.

Lokasi enolase dalam sel terbatas pada sitosol, kompartemen di mana kedua glikolisis (juga disebut glikolisis) dan glukoneogenesis di sebagian besar organisme terjadi.

Namun, itu juga telah terdeteksi di kompartemen sel lain seperti membran plasma banyak sel kanker dan sel. Di sana, tampaknya terlibat dengan fasilitasi proses diseminasi sel, fungsi yang sama sekali berbeda dari fungsi klasiknya.

Enzim yang mampu melakukan lebih dari satu fungsi, seperti halnya enolase, dikenal sebagai enzim pencahayaan moon.

[TOC]

Struktur

Struktur Kuarter Linus atau tidak pada ligannya telah ditentukan pada sejumlah besar individu prokariotik dan eukariotik.

Setiap monomer menyajikan dua domain: domain terminal amino kecil dan domain terminal karboksil yang lebih besar. Domain N-terminal terdiri dari tiga α dan empat lembar β. Sementara, terminal-C terdiri dari delapan lembar β yang bergantian di antara mereka membentuk β-barrel yang dikelilingi oleh delapan baling-baling α.

Selain itu, dua situs serikat untuk kation divalen ditemukan di setiap monomer yang telah disebut "situs konformasi" dan "situs katalitik". Yang pertama tidak terlalu selektif dan dapat bergabung dengan berbagai kation divalen tanpa adanya substrat.

Dapat melayani Anda: sphingolipid: apa itu, karakteristik, fungsi, sintesis

Sementara, yang kedua berikatan dengan ion setelah substrat bergabung dengan enzim. Persatuan ion ke kedua situs sangat penting bagi reaksi untuk melanjutkan.

Akhirnya, penting untuk menyebutkan bahwa dalam homodimer, monomer bergabung dengan mempertahankan orientasi paralel. Oleh karena itu, situs aktif terbatas pada wilayah pusat yang dibentuk oleh Union tersebut.

Namun, hanya satu dari dua monomer yang berpartisipasi dalam katalisis. Ini menjelaskan bahwa kemampuan monomer untuk melakukan reaksi dalam kondisi eksperimental.

Mekanisme aksi

Mekanisme aksi yang digunakan oleh enzim inolase. Oleh KTHOMPSON08 dalam bahasa Inggris wikipedia [domain publik (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)], dari Wikimedia Commons.

Studi struktural, serta yang memungkinkan menentukan karakteristik kinetik dan fisikokimia enolasa, telah memungkinkan kita untuk memahami mekanisme tindakan mereka.

Cara enzim melakukan katalisis reaksi cukup menarik. Meskipun, satu substrat terlibat, mekanisme berurutan tertib adalah yang telah diusulkan.

Ini dimulai dengan penyatuan ion Mg2+ ke situs konformasi salah satu monomer. Terus menerus dengan penyatuan substrat ke situs aktif diikuti oleh penyatuan ion kedua ke situs katalitik dan diakhiri dengan pelepasan produk yang cepat setelah reaksi telah dilakukan. Pada titik ini, MG2+ tetap terhubung ke situs konformasi.

Sepanjang garis yang sama, untuk mendukung realisasi reaksi, enzim rata -rata pada contoh pertama generasi perantara Carbanion, menghilangkan proton karbon 2 dari 2PGA. Ini melakukannya berkat aksi residu asam amino basa.

Secara berurutan, penghilangan karbon 3 hidroksil terjadi dengan aksi residu asam dari enzim. Pada titik ini, penyatuan kedua karbon dilakukan dengan menggunakan pep pembentukan ikatan rangkap. Dengan cara ini reaksi ini memuncak.

Itu dapat melayani Anda: Kerajaan Monera: Karakteristik, Klasifikasi dan Contoh

Fungsi

Banyak enzim yang dipelajari sejauh ini mampu melakukan berbagai macam fungsi yang tidak terkait dengan "fungsi klasik" mereka di kompartemen seluler yang berbeda. Enzim ini telah disebut enzim "cahaya bulan".

Dalam hal ini, enolase dapat dianggap sebagai pencahayaan moonzim, karena banyak fungsi yang bertentangan dengan fungsi klasiknya telah dikaitkan dengan saat ini baik dalam bakteri maupun eukariota.

Beberapa fungsi ini adalah sebagai berikut:

- Berpartisipasi dalam pemeliharaan bentuk sel serta lalu lintas vesikular saat berinteraksi dengan protein sitoskeleton.

- Dalam nukleus sel mamalia bertindak sebagai faktor transkripsi yang mengatur ekspresi gen yang terkait dengan proliferasi sel. Bekerja sama dalam pemeliharaan stabilitas RNM dalam degraduat pada bakteri.

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

- Juga telah ditemukan di Streptococcus pyogenes, Enolase diekskresikan ke media ekstraseluler memfasilitasi degradasi jaringan dan penghindaran sistem inang.

- Pada permukaan sel tumor diekspresikan dengan meningkatkan metastasis.

Enolase dan hubungannya dengan mekanisme diseminasi sel

Banyak patogen, serta sel tumor, diekspresikan dalam membrannya atau mengeluarkan protease medium ekstraseluler yang mampu mendegradasi protein protein.

Kapasitas ini memungkinkan sel -sel ini untuk menembus jaringan dan menyebar dengan cepat ke seluruh organisme inang. Dengan demikian mendukung penghindaran sistem kekebalan tubuh dan oleh karena itu, pembentukan infeksi.

Bahkan ketika Enolasa tidak memiliki aktivitas protease, berpartisipasi dalam proses menyebarkan banyak patogen di inangnya serta sel -sel tumor selama gawang sasaran.

Ini mencapainya berkat fakta bahwa itu diekspresikan pada permukaan sel -sel ini yang berfungsi sebagai reseptor plasminogen. Yang terakhir adalah zimogen dari serin-prototease yang dikenal sebagai plasminin yang merupakan bagian dari sistem fibrinolitik dan bertindak mendegradasi protein matriks ekstraseluler.

Oleh karena itu, enolase yang diekspresikan pada permukaan adalah strategi yang diperoleh sel -sel ini untuk membangun infeksi dan menyebar dengan sukses.

Ini dapat melayani Anda: Spesiasi Simpatrik: Konsep, Karakteristik dan Contoh

Strategi ini terdiri dari dua proses:

- Penghindaran sistem kekebalan tubuh tuan rumah. Karena, ketika sel -sel ini dari protein inang dilapisi, mereka diabaikan oleh sel -sel sistem kekebalan yang mengenali patogen non -milik yang terkait dengan patogen.

- Penyebaran pasca aksi plasminogen dalam plasminat. Yang partisipasi dalam degradasi protein matriks ekstraseluler, kemudian memfasilitasi penyebaran yang cepat dan efektif.

Referensi

1. Avilan L, Gualdron-Lopez M, Quiñones W, González-González L, Hannaert V, Michels PAA, Concepción JL. Enolase: Pemain kunci dalam metabolisme dan kemungkinan faktor virulensi dari prespektif parasit trypanosomatid untuk penggunaannya sebagai target terapi. Penelitian Enzim. 2011 Vol. Artikel ID932549, 14 halaman.
2. Bhowmick I, Kumar N, Sharma S, Coppens I, Jarori GK, Plasmodium falciparum enosoase: ekspresi spesifik tahap dan lokalisasi sub-seluler. Jurnal Malaria. 2009; 8 (1). Artikel 179.
3. Hari I, Peshavaria M, Quinn GB, jam molekul diferensial dalam evolusi isoprotein enoase. Jurnal Evolusi Molekuler. 1993; 36 (6): 599-601.
4. dari Torre-Scuder E, Manzano-Román R, Pérez-Sánchez R, Siles-Lucas M, Oleaga A. Kloning dan karakterisasi permukaan yang mengikat plasminogen -ssociated enolaase dari Schistosoma Bovis. Parasitologi Hewan. 2010; 173: 73-84.
5. Dinovo EC, Boyer PD. Probe isotopik dari mekanisme reaksi enolase. Nilai tukar isotop awal dan unikibium: Efek isotop primer dan secandary. J Biol Chem. 1971; 246 (14): 4586-4593.
6. Kaberdin VR, Lin-Chao S, mengungkap peran baru untuk komponen minor dari E. Coli RNA degraduate. Biologi RNA. 2009; 6 (4): 402-405.
7. Keller A, Peltzer J, Carpentier G. Interaksi enola. Biochimica et Biophysica Acta. 2007; 1770 (6): 919-926.
8. Paru -paru J, Liu KJ, Chang JY, Leu SJ, Shih NY. MBP-1 secara efektif dikodekan oleh transkrip alternatif dari gen ENRI1 yang diatur secara terterstranslasi oleh pergeseran protein yang bergantung pada proteasome. Jurnal Febs. 2010; 277 (20): 4308-4321.
9. Pancholi v. Α-enolase multifungsi: Perannya dalam penyakit. Ilmu kehidupan seluler dan molekuler. 2001; 58 (7): 902-920.
10. Poyner RR, Cleland WW, Reed GH. Peran log logam dalam katalisis oleh enolase. Mekanisme kinetik yang dipesan untuk enzim substrat tunggal. Biokimia. 2001; 40: 9008-8017.
11. Segovia-Gamboa NC, Chavez-Munguía B, Medina-Flores A, Entamoeba Invadens, Proses Encystation dan Enolase. Parasitologi Eksperimental. 2010; 125 (2): 63-69.
12. Tanaka M, Sugisaki K, Nakashima K, Beralih kadar mRNA yang dapat diterjemahkan untuk isozim enoase selama pengembangan otot rangka ayam. Komunikasi penelitian biokimia dan biofisika. 1985; 133 (3): 868-872.