La fosfoglicerato chinasi è il settimo enzima che catalizza la reazione
1,3-bifosfoglicerato + ADP=> 3 Fosfoglicerato + ATP
Questo modo di produrre ATP si definisce fosforilazione a livello di substrato perché produce molecole energetiche di ATP senza usare l’ossigeno. , NADH e ATPase.
La reazione è fortemente esoergonica e può essere accoppiata con la meno favorita termodinamicamente del GADPH. In questo modo possono avvenire insieme spontaneamente.
Struttura della fosfoglicerato chinasi
E’ una proteina monomerica che consiste di circa 400 amminoacidi ed ha un peso atomico di circa 45kD.
E’ costituita da due lobi con una regione depressa tra i due lobi o domini che sono connessi in due soli punti: Nei residui tra 189 e 202 della Beta a pieghe L, e tra i residui 404 e 408 tra le alfa eliche 14 e 15. E’ composta di un egual numero di alfa eliche e beta a pieghe.
La struttura della Fosfoglicerato chinasi mostra una transizione da aperta a chiusa da flessione della cerniera. L’enzima assume una conformazione aperta nel rilascio di PGA e ATP.
Il sito attivo della conformazione chiusa contiene fosfoglicerato ADP e AlF4-, quest’ultimo che simula lo ione fosfato senza far procedere la reazione e tenendo l’enzima nella conformazione chiusa.
Meccanismo di reazione
La struttura a due lobi è fondamentale per la sua funzione catalitica ed il sito attivo si ripartisce tra questi due lobi. Con l’entrata dei substrati il sito attivo si chiude e si viene a creare un core idrofobico dove ha luogo la reazione.
Si crede che questa catalisi sia simile a quella dell’esochinasi che catalizza la fosforilazione del glucosio e che subisce un cambio conformazionale molto simile.
Il meccanismo generale è quella di una SN2 in cui l’Ossigeno del ADP inizia l’attacco sul fosfato 1 del 1,3-bifosfoglicerato e si forma ATP con uno stato di transizione.
ATP è favorito perché forma 3 legami ad idrogeno con l’enzima contro i due del ATP.
Cinetica
L’enzima PGK è un enzima terziario che dovrebbe perciò seguire la cinetica di Michaelis Menten ma tutti gli studi mostrano che il diagramma dei doppi reciproci non è affatto lineare.
Poiché è un enzima terziario è da escludere la cooperatività negativa, tipica degli oligomerici. Nuovi studi ipotizzano la formazione di una struttura quaternaria tra la PGK e il GDPDH che spiegherebbe l’andamento non lineare della cinetica del PGK
(Studio Originario da Proteopedia
REAGENTI – PRODOTTI
STRUTTURA DELL’ENZIMA
La PGK è Mostra tutti i leganti –
I punti di contatto tra i due lobi dell’enzima
SITO ATTIVO
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