Biochimica - Strutture

Biochimica strutture e processi metabolici

CdL in Scienze Biologiche Anno Accademico 2019-2020f B20POsz_6cff20POf NAD.. HCOHGliceraldeideGlucosio I3-fosfato6-fosfato 4 1 \. oBO OH Gliceraldeide12 f3·follfatoH OH delFormazione complCNoèleidrogenui Cysenzima-substrato.

QuandoDissociazioneLegame e eo NAD+ lega all'enzima lail siapertura echiusura forma unSi legamedel ha un valore PK.Cys sitodell'anello dell'anello ttatioemiacetalico covalenteinferiore normaalla -s-substrato eil il gruppo(5,5 8) e si traradiinwce3 Cy&.didel residuonella sua piiì. reattiva,formaquella tiolata.PHzOPOt• • I n covalentelegame tioestereHf OHFOllfOMOaio il substrato e l'enzimatray=oiao:m.erui va incontro a fosforolisi.Ocatalisi acidaLa Lasottrazione del (attacco del Pi),partedao00:-protone da parte generale da paru: ilrilasciando secondodel Glu del Glu(Bl) dello stesso l'acidoprodotto,1,3-Bisfosfoglicerato n substrato legato all'enzimaattivosito facilitalaporta 1,3-bisfosfoglicerico.

Dal NAD+,viene ossidatofunnaziD21.e delalla formazione Intermedio anch'esso presente nel sitodel cis-enediolo fruttosiocis-enediolo attivo.Z-p 20P03NADH0 e del gruppo ossidrlllco vicino. Dopo essere stato trasferito dal C-2 al HyOHFlgur• 14.5 Meccanismo d'azione La razione y=oliGlu del sito attivo (un addo debole), protone si scambia llberamented•ll• llomenisL reazioni di aperturacatallzata Lef'odoelOlllo (e con la soluzloneclrcostante; pertanto, protone estratto dal C-2 nellalie chiusura dell'anello (passaggi a • >seno catalizzate unda da NADH setappa non necessariamente lo stesso che viene aggiunto In C-1èresidue di Hls poste sul sito attivo, tramite meccanismi che sono stati IaitolasciaIl NADH ilprodottoe.nella tappa Cysomessi persempl!cltà.11 protone (In lnlzialmente In C-2 resoèrosa) daSOl1ituitoattivo e viene un'altra/somemse MechanlsmPhosphohtxost climolecola NAD+.più facilmente estraibile da parte del gruppo carbonlllco adiacente 0971H!&oFlgu .. 14.8 Meccanismo d'azione LI l'ffZlone catallmlta dalla gllcer•ldelde 3-fodatodeidrogenMI.ilaltre al 1,6-bisfo-IV fruttosionasi {o glucochinasi).

Differisce dalle forme di fruttosio 6-fosfato per formare idrolisi del kJ/mole) (vedi la FiguraPEP -61,9èper per sf'ato: . . )esochinasi le proprietà cinetiche e regolazione,ò Tabellala 13.6).14.6 Readon•d•ll'aldolasl diFl1ur• Meccanismo d'azione dH.M I.con importanti. conseguenze fisiologiche (descritte nel- 11nverso SIreazione qui mostrata di una condensazione aldcllca. noti che la scissioneèLa 8 ela Sezione 15.3). -ocxr :-OoJpresenzaIl Iltra carbonio C-3 e carbonloC-4 dipende dalla del gruppo carbonlllco In C-2. del dalgruppoTraaferimento fosforico fosfoATP ADP o baseLe dalettere e rappresentano residui ammlncaddld fungono acido daA B I (A) (8).chebH2- 0H !!ultima tappa della glicolisi è ilall'ADPru.vatoW;!8 H- C- O- H- -Conversione del glucosio 6--fosfato a fruttosio 6--fo· z6 1 •• mento del gruppo fosforico dal fosfoenolpiruvato!NìBO H 1,6-bisfosfat.oFruttosiosfato fosfoesosio isomeraai (fosfoglucosio!!enzima H OH catalizzato dalla chinui, che richiedepiruvato K+ll•Aisomerasi) catalizza !>isomerizzazione reversibile del glu- 3 2oppure3-Fosfoglicerato -\_____'""" Mn +:ed apemtta OH H Base di Scbiffun in fruttosio 6-fosfato, uncosio 6-fosfato, aldosio, che-dell'anello.1l protonataFruttosiotosio: 8 n /o-CH20POi- fosforicogruppo daI +iCH2- 0P01-6 4 un residuo His del attivo aldi sitoCB20POf 9H I o C-2 {OH) substrato.

Undel96 2• L&"S - N0 aecondo residuo His sitodi del:A -H OH attivo si comporta come unH<X:B) o- oCHacataliu:atore3OH HUn riarrangiamen.to I H Ialla formazione Adeninaporta ,.c-111sFruttc.sio1,6-bisfusfato -ooc-BHuna base Schiffdi di FosfoenolpiruvatoH OH OHH = ADP(Ìsull'enzima;protonata AG' -14,2 kJ/mole I0CH20POfGlucosio 6-fusfato Fruttosio 6-fosfato la delocalW:azione ) MgZ+, x.+ j piruvato(ifacilitaelettronica chinasiHaC - O\ Poi- ,,,.H HAG' =1,7kJ/mole0 Convenzione importante passaggi2 '----""""/ =LN+fosforiciI composti. che contengono due gruppi legati !Jll la 2,3-Bisfosfoglicerato \meccanismo della reazione comporta formazione di lns.fosfatoin posizioni diverse nella molecola sono chiamatiGliceraldeide (2,3-BPG) BN14.5). Laun enediolo intermedio (Figura reazione proce- scis8ione delLaDiidrossi.acetone 3-fosfato Hisil(per esempio, fruttosio 1,6-bisfosfato e 1'1,3-bisfosfoglice-primo oè varia-de in entrambe le direzioni, come suggerito dalla legameC-Cfosfato due fosforici unitiIrato).

Composti con gruppi l'uno all'al-prodoteo (in"n:rso dellaH "- / 'zione relativamente piccola dell'energia h'bera standard. nriluciato fosforicogruppo dal•9 di.fosfatogruppotro in un pirofosforico sono chiamati (percondensazione residuoalC-3 del substrato primoaldolica) portarADP). applicano allasimili siesempio Regole denomina- ne8 del attivo. secondodi HisLo scambio sitodelFosforilazione del fruttosio 6-fosfato a &uttoaio al rilascio PiruvatoO O O CoA-BH CH3- C- S-CoAtris.fosforici.gruppi 1,4,5-trisfo..zione dei (come l'inositolo attivoresiduo del sidi sitoHisprotonico oprimo prodotto.1,6--bisfosfato Nella seconda delle due reazioni di inne- CH 0POf2 comporta come un catalizzaMtecon.la pagina )-, ).sfato; vedi 463) e (come nell'adenosina ifla fosfofruttochinasi-1 (PFK-1)sco della glicolisi, ca- acido generale. I Hsoluzione Il .Acetil-CoACffs-C-C "-trifosfato, ATP). Adeninaripristinailtalizza trasferimento di un gruppo fosforico dall'ATPH yHzOPOrl'enzima. ATPH il:-0s11-N,;:;-H1s )1p - w=9 Piruvato =:A-H- A- AG' -31,4k0-ooc 9112o • /L_H o '\-NIHO - C- H F ilquesta fosforilazione livello del substratoIn a pHI:B - H- B - LJe SHH \_ prodotto compare prima nella sua forma enolica, eIsomerizzazioneLa base di Scbiff- :s: IHaC - O- H \- B: tautomerizza rapidamente e non enzimaticamenviene idrolizzata in +CHOH FAD NADH H+His2-Fo.sfoglicerato BN //una reuione che è prevalente aforma chetonica, pH 7:I\ 0lipoil-llàa • )l'inverso della sua CHs OMic1amformazione.

/ o-Idrossietil-TPP FADiia ?Intermedio covalenteBa.9C Schiffdi NAD,.proton.ata enzima-enamhl.a I)Flpni 14.9 Meccanismo d'azione '"ZIOIMI d .. I•La tautomerizzazionefotfogHc:arato mutati. CHsDiid.roUpollfonnalion•di dal nalla dallaMorilidagli14.7Fl9ur• DHtino aliMwllo glucosio PiruvatoPiruvatocleidrogenaai,Fruttosio 1,6-bisfosfato(a) 9llceraldald• (a) Origine degli atomi di carbonio dei due prodotti a tre atomi di3.fosfato. (forma enolica) (forma chetonica)E.icarbonio delle reazioni catalizzate dall'aldolasi e dalla ttiosio fosfato isomera prodottolisi.1 CH2 - 0 -® direazione complessiva ha una variazione enLaterminale delle due reazioni la gllceraldelde 3-fosfato (d