Enolaza

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Model 3D dimerycznej enolazy z drożdży[1]
Miejsce aktywne enolazy. Uwidoczniono dwa jony Mg2+ oraz 5 silnie konserwatywnych reszt aminokwasowych niezbędnych do prawidłowego działania enzymu: His-159, Glu-168, Glu-211, Lys-345, Lys-396

Enolaza (EC 4.2.1.11) jest enzymem z klasy liaz. Przeprowadza przedostatnią reakcję w glikolizie, katalizując dehydratację 2-fosfoglicerynianu (2PG) do fosfoenolopirogronianu (PEP).

Struktura[2][edytuj | edytuj kod]

W budowie enolazy można wyróżnić jedenaście motywów harmonijek beta oraz dwanaście helis alfa. Trzy harmonijki beta są zlokalizowane na N-końcu enzymu, tak samo jak cztery alfa helisy. Pozostałe harmonijki beta i alfa helisy formują się na kształt beczułki/cylindra, gdzie zlokalizowane jest centrum aktywne.

Miejsce aktywne zlokalizowane jest w regionach C-końca cylindra, gdzie znajdują się specyficzne miejsca przyłączania kofaktorów, w postaci jonów metalu, oraz substratów, takich jak 2-fosfoglicerynian albo fosfoenolopirogronian.

Reakcja[3][edytuj | edytuj kod]

2-fosfoglicerynianFosfoenolopirogronian + H2O

Mechanizm[4][edytuj | edytuj kod]

Mechanizm konwerscji 2PG do PEP.

Asp246, Glu295 oraz Asp320 utrzymują i stabilizują kation metalu. Przyłączenie kationu metalu (Mg2+) powoduje zmiany konformacyjne, które aktywują enzym i umożliwiają powstanie kompleksu między 2-fosfoglicerynianem a enzymem. Gln167, Arg374 i Lys396 neutralizują i stabilizują negatywnie naładowaną grupę karboksylową 2-fosfoglicerynianu.

Po "zakleszczeniu się" 2-fosfoglicerynianu w miejscu aktywnym, jego grupa fosforanowa łączy się, za pomocą wiązania wodorowego ,z pierścieniem imidazolowym His159. Pętle eznymu, które tworzą reszty Val153-Phe169 oraz Ser250-Glu277, przesuwają się w skoordynowany sposób, umożliwiając His159 lepsze ułożenie względem grupy fosforanowej substratu w celu donacji protonu. Negatywny ładunek grupy fosforylowej jest dalej neutralizowany przez Arg374 oraz jon metalu.

Lys345 przysuwa się bliżej Arg374, powodując, że traci sama proton. W konsekwencji, Lys345 zabiera proton pochodzący z C-2 2-fosfoglicerynianu. Ostatecznie, proton (połączony wiązaniem wodorowym z grupą karboksylową 2-fosfoglicerynianu), który dzieliły jednocześnie Glu168 and Glu211 "przeskakuje" na grupę hydroksylową 2-PGA, która rozpada się i formuje wodę. Powstaje podwójne wiązanie między C-2 oraz C-3. Formuje się produkt - fosfoenolopirogronian.

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. Zhang E, Brewer JM, Minor W, Carreira LA, Lebioda L. Mechanism of enolase: the crystal structure of asymmetric dimer enolase-2-phospho-D-glycerate/enolase-phosphoenolpyruvate at 2.0 A resolution. „Biochemistry”. 36 (41), s. 12526–34, 1997. DOI: 10.1021/bi9712450. PMID: 9376357. 
  2. Enolase - Structure 3 [1]
  3. REACTION: R00658 [2]
  4. Enolase active site mechanism: How enolase works [3]