Mutaza fosfoglicerynianowa

Cytrynian jest strukturalnie podobny do substratu 3-fosfoglicerynianu. Cząsteczka cytrynianu jest pokazana na zielono. Podejrzewana katalitycznie niezbędna reszta histydyny zaangażowana w tworzenie kompleksu fosfohistydyny znajduje się bezpośrednio na lewo od związanej cząsteczki cytrynianu.

Identyfikatory
rodziny mutazy fosfoglicerynianowej
Symbol	PGAM
Pfam	PF00300
InterPro	IPR013078
PROZYTA	PDOC00158
SCOP2	3pgm / ZAKRES / SUPFAM
Dostępne struktury białek: Pfam   konstrukcje / ECOD   WPB RCSB WPB ; PDBe ; WPBj Suma WPB podsumowanie struktury WPB O:5-191 O:5-191 D:5-193 A:5-193 A:5-193 A:9-170 B:3-189 B:3-189 A:3-189 B:3-189 B:3-189 A:6-190 A:5-195 A:2-151 A:2-151 A:2-151 A:251-398 A:251-398:251-398 B:253 -400 A:253-400 A:253-400 B:253-400 A:253-400 O:248-395 O:2-115 O:2-115

mutaza fosfoglicerynianowa 1 (mózg)
Identyfikatory
Symbol	PGAM1
Alt. symbolika	PGAMA
gen NCBI	5223
HGNC	8888
OMIM	172250
RefSeq	NM_002629
UniProt	P18669
Inne dane
numer WE	5.4.2.11
Umiejscowienie	Chr. 10 q25.3
Szukaj Struktury Model szwajcarski Domeny InterPro

mutaza fosfoglicerynianowa 2 (mięśnie)
Identyfikatory
Symbol	PGAM2
gen NCBI	5224
HGNC	8889
OMIM	261670
RefSeq	NM_000290
UniProt	P15259
Inne dane
numer WE	5.4.2.11
Umiejscowienie	Chr. 7 s. 13-s. 12
Szukaj Struktury Model szwajcarski Domeny InterPro

Enzymu tego nie należy mylić z mutazą bisfosfoglicerynianową , która katalizuje konwersję 1,3-bisfosfoglicerynianu do 2,3-bisfosfoglicerynianu .

Mutaza fosfoglicerynianowa (PGM) to dowolny enzym , który katalizuje etap 8 glikolizy - wewnętrzne przeniesienie grupy fosforanowej z C-3 na C-2, co skutkuje konwersją 3-fosfoglicerynianu (3PG) do 2-fosfoglicerynianu (2PG) przez pośredni 2,3-bisfosfoglicerynian. Enzymy te są podzielone na dwie odrębne klasy: kofaktora (dPGM) lub niezależne od kofaktora (iPGM). Enzym dPGM ( EC 5.4.2.11 ) składa się z około 250 aminokwasów i występuje u wszystkich kręgowców, a także u niektórych bezkręgowców, grzybów i bakterii. Klasa iPGM ( EC 5.4.2.12 ) występuje we wszystkich roślinach i algach, a także w niektórych bezkręgowcach, grzybach i bakteriach Gram-dodatnich. Ta klasa enzymów PGM ma tę samą nadrodzinę co fosfataza alkaliczna .

Mechanizm

PGM jest izomerazą , skutecznie przenoszącą grupę fosforanową (PO ₄ ³⁻ ) z węgla C-3 3-fosfoglicerynianu na węgiel C-2, tworząc 2-fosfoglicerynian . Istnieją w sumie trzy reakcje, które dPGM może katalizować: reakcja mutazy prowadząca do konwersji 3PG do 2PG i odwrotnie, reakcja fosfatazy tworząca fosfoglicerynian z 2,3-bisfosfoglicerynianu oraz reakcja syntazy produkująca 2,3-bisfosfoglicerynian z 1,3-bisfosfoglicerynianu, podobna do enzymu mutazy bisfosfoglicerynianowej . Badania kinetyczne i strukturalne dostarczyły dowodów wskazujących, że dPGM i mutaza bisfosfoglicerynianowa są strukturami paralogicznymi . Oba enzymy należą do nadrodziny , która zawiera również część fosfatazy fosfofruktokinazy 2 i kwaśną fosfatazę prostaty .

Katalizowana reakcja mutazy obejmuje dwie oddzielne grupy fosforylowe, a końcowy fosforan na 2-węglu nie jest tym samym fosforanem usuniętym z 3-węgla. W stanie początkowym enzymu zależnego od kofaktora miejsce aktywne zawiera kompleks fosfohistydyny utworzony przez fosforylację określonej reszty histydyny . Kiedy 3-fosfoglicerynian wchodzi do miejsca aktywnego , kompleks fosfohistydyny jest ustawiony tak, aby ułatwić przeniesienie fosforanu z enzymu do substratu C-2, tworząc
2,3-bisfosfoglicerynian pośredni. Defosforylacja enzymu histydyny uruchamia lokalną zmianę allosteryczną w konfiguracji enzymu , która teraz wyrównuje substratową grupę fosforanową 3-C z miejscem aktywnym enzymu histydynę i ułatwia transfer fosforanów, przywracając enzym do jego początkowego stanu ufosforylowanego i uwalniając produkt 2-fosfoglicerynian . 2,3-bisfosfoglicerynian jest wymaganym kofaktorem dla dPGM. W przeciwieństwie do tego klasa iPGM jest niezależna od 2,3-bisfosfoglicerynianu i katalizuje wewnątrzcząsteczkowe przeniesienie grupy fosforanowej na monofosfogliceryniany przy użyciu półproduktu fosfoserynowego.

Podsumowanie reakcji

3PG + enzym P → 2,3BPG + enzym → 2PG + enzym P

3-fosfoglicerynian pośredni 2-fosfoglicerynian

ΔG°′=+1,1kcal/mol

• 

  3PG

• 

  2,3BPG

• 

  2PG

izozymy

Mutaza fosfoglicerynianowa występuje głównie jako dimer dwóch identycznych lub blisko spokrewnionych podjednostek o masie około 32 kDa. Enzym znajduje się w organizmach tak prostych jak drożdże poprzez Homo sapiens, a jego struktura jest wysoce konserwatywna. (Drożdże PGM ≈74% zakonserwowane w porównaniu z postacią ssaczą).

U ssaków podjednostki enzymu wydają się pochodzić z mięśni (typu m) lub z innej tkanki (typu b dla mózgu, z którego pierwotnie wyizolowano izozym b). Istniejący jako dimer enzym ma wtedy 3 izozymy w zależności od tego, która podjednostka tworzy całą cząsteczkę (mm, bb lub mb). Typ mm występuje głównie w mięśniach gładkich, prawie wyłącznie. Izozym mb znajduje się w mięśniu sercowym i mięśniach szkieletowych, a typ bb w pozostałych tkankach. Chociaż wszystkie trzy izoenzymy można znaleźć w dowolnej tkance, powyższe rozkłady są oparte na rozpowszechnieniu w każdym z nich.

Interaktywna mapa szlaków

Kliknij geny, białka i metabolity poniżej, aby przejść do odpowiednich artykułów.

[[Plik:

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

[[ ]]

|alt=Glikoliza i glukoneogeneza edytuj ]]

Edycja glikolizy i glukoneogenezy

Rozporządzenie

Mutaza fosfoglicerynianowa ma niewielką dodatnią energię swobodną Gibbsa i reakcja ta przebiega łatwo w obu kierunkach. Ponieważ jest to reakcja odwracalna, nie jest miejscem głównych mechanizmów regulacyjnych ani schematów regulacji szlaku glikolitycznego.

anionowe , takie jak wanadan , octan , jon chlorkowy , fosforan , 2-fosfoglikolan i N-[tris(hydroksymetylo)metylo-2-amino]etanosulfonian są znanymi inhibitorami aktywności mutazy dPGM. Badania wykazały, że dPGM jest wrażliwy na zmiany stężenia jonów, gdzie zwiększenie stężenia soli powoduje aktywację aktywności fosfatazy enzymu przy jednoczesnym hamowaniu jego aktywności mutazy. Wiadomo, że niektóre sole, takie jak KCl, są konkurencyjnymi inhibitorami aktywności 2-fosfoglicerynianu i mutazy. Zarówno fosforan, jak i 2-fosfoglikolan są kompetycyjnymi inhibitorami aktywności mutazy w stosunku do substratów 2-fosfoglicerynianu i 2,3-bisfosfoglicerynianu.

Znaczenie kliniczne

U ludzi gen PGAM2 kodujący ten enzym znajduje się na krótkim ramieniu chromosomu 7.

Niedobór mutazy fosfoglicerynianowej powoduje chorobę spichrzania glikogenu typu X , rzadkie autosomalne recesywne zaburzenie genetyczne z objawami w zakresie od łagodnych do umiarkowanych; uważa się, że nie zagraża życiu i można sobie z nim poradzić, zmieniając styl życia. Jest to miopatia metaboliczna i jest jedną z wielu form zespołów określanych wcześniej jako dystrofia mięśniowa. Niedobór PGAM1 wpływa na wątrobę, podczas gdy niedobór PGAM2 wpływa na mięśnie.

Początek jest zwykle obserwowany od dzieciństwa do wczesnej dorosłości, chociaż niektóre osoby, które mogą być lekko dotknięte zaburzeniem, mogą nie wiedzieć, że je mają. Pacjenci z niedoborem PGAM są zwykle bezobjawowi, z wyjątkiem sytuacji, gdy wykonują krótkie, forsowne wysiłki, które mogą wywołać bóle mięśni, skurcze, martwicę mięśni i mioglobinurię. Niezwykłą patologiczną cechą niedoboru PGAM jest związek z agregatami rurkowymi. Objawy to nietolerancja wysiłku lub aktywności fizycznej, skurcze i bóle mięśni. Trwałe osłabienie jest rzadkie. Choroba nie postępuje i ma doskonałe rokowanie.

Białka ludzkie zawierające tę domenę

BPGM ; PFKFB1 ; PFKFB2 ; PFKFB3 ; PFKFB4 ; PGAM1 ; PGAM2 ; PGAM4; PGAM5 ; STS1; UBASH3A ;

Linki zewnętrzne

• Fosfogliceran + mutaza w US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
• PDBe-KB zawiera przegląd wszystkich informacji o strukturze dostępnych w PDB dla mutazy 1 ludzkiego fosfoglicerynianu