Isopentenil-difosfato delta isomerase

De testwiki
Saltar á navegación Saltar á procura

Modelo:Encima Modelo:Proteína A isopentenil-difosfato delta isomerase, tamén chamada isopentenil pirofosfato isomerase (IPP isomerase),[1] é unha isomerase que cataliza a conversión da molécula relativamente pouco reactiva isopentenil pirofosfato (IPP) no electrófilo máis reactivo dimetilalil pirofosfato (DMAPP). Esta isomerización é un paso clave na biosíntese de isoprenoides por medio das vías do mevalonato e MEP.

isopentenil difosfato ⇌ dimetilalil difosfato

Este encima pertence á familia das isomerases, especificamente ás oxidorredutases intramoleculares que transpoñen enlaces C=C. O nome sistemático desta clase de encimas é isopentenil-difosfato Delta3-Delta2-isomerase. Outros nomes de uso común son isopentenilpirofosfato Delta-isomerase, metilbutenilpirofosfato isomerase e isopentenilpirofosfato isomerase.[2][3][4]

Mecanismo encimático

A IPP isomerase cataliza a isomerización do IPP a DMAPP por medio dunha transposición antarafacial de hidróxeno.[5][6] As probas empíricas indican que esta reacción se produce por un mecanismo de protonación/desprotonación, coa adición dun protón á cara cara re do dobre enlace inactivado C3-C4 orixinando un intermediario transitorio carbocatión.[7][8] A retirada do protón pro-R de C2 forma o dobre enlace C2-C3 do DMAPP.

Mecanismo para a isomerización entre o IPP e o DMAPP. Móstranse doantes de protóns xenéricos e aceptores porque as identitidades dos aminoácidos que levan a cabo estas funcións non foron establecidas concluintemente.

Estrutura encimática

Diagrama da IPP isomerase humana co residuo de cisteína catalítico (Cys87) en vermello e o residuo de ácido glutámico catalítico (Glu149) en azul (RCSB Protein Data Bank número de acceso 2ICJ).

Os estudos cristalográficos indicaron que a forma activa da IPP isomerase é un monómero con hélices α e follas β alternantes.[9][10] O sitio activo da IPP isomerase está moi enterrado dentro do encima e consta dun residuo de ácido glutámico e outro de cisteína que interaccionan cos lados opostos do substrato IPP, consistentemente coa estereoquímica antarafacial da isomerización.[9][11] A orixe do paso de protonación inicial non foi establecido concluintemente. Probas recentes indican que o residuo de ácido glutámico está implicado no paso de protonación malia a observación de que a súa cadea lateral de ácido carboxílico está estabilizada na súa forma carboxilato.[12] Outro descubrimento foi que existe unha molécula de auga no sitio activo da IPP isomerase humana, que suxire un mecanismo no cal a molécula de auga podería ser o doante directo de protóns.[13]

A IPP isomerase tamén necesita un catión divalente para pregarse na súa conformación activa. O encima contén varios aminoácidos, incluíndo o glutamato catalítico, que están implicados na coordinación cun Mg2+ ou Mn2+.[9][14] A coordinación do catión metálico co residuo de glutamato estabiliza o intermediario carbocatión despois da protonación.

Estudos estruturais

A finais de 2007, resolvéranse 25 estruturas desta clase de encimas, cos seguintes códigos de acceso en PDB: Modelo:PDB, Modelo:PDB, Modelo:PDB, Modelo:PDB, Modelo:PDB, Modelo:PDB, Modelo:PDB, Modelo:PDB, Modelo:PDB, Modelo:PDB, Modelo:PDB, Modelo:PDB, Modelo:PDB, Modelo:PDB, Modelo:PDB, Modelo:PDB, Modelo:PDB, Modelo:PDB, Modelo:PDB, Modelo:PDB, Modelo:PDB, Modelo:PDB, Modelo:PDB, Modelo:PDB e Modelo:PDB.

Función biolóxica

A protonación do dobre enlace inactivo raramente se ve na natureza, o que salienta o mecanismo catalítico único da isomerase IPP. A isomerización do IPP ao DMAPP é un paso crucial na síntese de isoprenoides e derivados de isoprenoides, compostos que desempeñan funcións vitais nas vías biosintéticas de todos os organismos vivos.[15] Debido á importancia da vía do melavonato na biosíntese de isoprenoides, a IPP isomerase encóntrase en diversos compartimentos celulares, como os plastidios e as mitocondrias de mamíferos.[16]

Vía do mevalonato

Importancia en enfermidades

As mutacións en IDI1, o xene que codifica a IPP isomerase 1, foron implicadas no descenso da viabilidade en diversos organismos, incluíndo os lévedos Saccharomyces cerevisiae, o nematodo Caenorhabditis elegans e a planta Arabidopsis thaliana.[17][18][19] Aínda que non hai evidencias directas da implicación das mutacións en IDI1 en enfermidades humanas, a análise xenómica identificou unha ganancia de número de copias preto de dous xenes de IPP isomerase nunha proporción substancial de pacientes de esclerose lateral amiotrófica esporádica, o que suxire que esta isomerase pode xogar un papel decisivo nesta doenza.[20]

Notas

Modelo:Listaref

Véxase tamén

Ligazóns externas

Modelo:Control de autoridades

  1. ↑ Modelo:Cite web
  2. ↑ Erro na cita: Etiqueta <ref> non válida; non se forneceu texto para as referencias de nome Kaneda
  3. ↑ Erro na cita: Etiqueta <ref> non válida; non se forneceu texto para as referencias de nome Bishop
  4. ↑ Erro na cita: Etiqueta <ref> non válida; non se forneceu texto para as referencias de nome Agranoff
  5. ↑ Erro na cita: Etiqueta <ref> non válida; non se forneceu texto para as referencias de nome Cornforth_1966
  6. ↑ Erro na cita: Etiqueta <ref> non válida; non se forneceu texto para as referencias de nome Cornforth_1969
  7. ↑ Erro na cita: Etiqueta <ref> non válida; non se forneceu texto para as referencias de nome Reardon
  8. ↑ Erro na cita: Etiqueta <ref> non válida; non se forneceu texto para as referencias de nome Street_1990
  9. ↑ 9,0 9,1 9,2 Erro na cita: Etiqueta <ref> non válida; non se forneceu texto para as referencias de nome Durbecq
  10. ↑ Erro na cita: Etiqueta <ref> non válida; non se forneceu texto para as referencias de nome Zheng
  11. ↑ Erro na cita: Etiqueta <ref> non válida; non se forneceu texto para as referencias de nome Street_1994
  12. ↑ Erro na cita: Etiqueta <ref> non válida; non se forneceu texto para as referencias de nome Wouters
  13. ↑ Erro na cita: Etiqueta <ref> non válida; non se forneceu texto para as referencias de nome Zhang
  14. ↑ Erro na cita: Etiqueta <ref> non válida; non se forneceu texto para as referencias de nome Bonanno
  15. ↑ Erro na cita: Etiqueta <ref> non válida; non se forneceu texto para as referencias de nome Bach
  16. ↑ Erro na cita: Etiqueta <ref> non válida; non se forneceu texto para as referencias de nome Ramos-Valdivia
  17. ↑ Erro na cita: Etiqueta <ref> non válida; non se forneceu texto para as referencias de nome Mayer
  18. ↑ Erro na cita: Etiqueta <ref> non válida; non se forneceu texto para as referencias de nome Yochem
  19. ↑ Erro na cita: Etiqueta <ref> non válida; non se forneceu texto para as referencias de nome Okada
  20. ↑ Erro na cita: Etiqueta <ref> non válida; non se forneceu texto para as referencias de nome Kato
Obtido de «https://gl.wiki.beta.math.wmflabs.org/w/index.php?title=Isopentenil-difosfato_delta_isomerase&oldid=1263»