L’enolasi

è un enzima che catalizza una reazione di glicolisi. La glicolisi converte il glucosio in due molecole a 3 carboni chiamate piruvato. L’energia rilasciata durante la glicolisi è usata per fare ATP. L’enolasi è usata per convertire il 2-fosfoglicerato (2PG) in fosfoenolpiruvato (PEP) nella nona reazione della glicolisi: è una reazione di disidratazione reversibile. L’Enolasi è espressa abbondantemente nella maggior parte delle cellule e si è dimostrata utile come modello per studiare i meccanismi di azione dell’enzima e l’analisi strutturale. Come per la reazione seguente, l’Enolasi deve avere un catione metallico divalente presente per attivare o disattivare l’enzima. Il miglior cofattore sarebbe Mg2+, ma molti, tra cui Zn2+, Mn2+ e Co2+ possono essere usati. Lo ione metallico funziona legandosi all’enzima nel sito attivo e producendo un cambiamento conformazionale. Questo rende possibile al substrato (2-PGA) di legarsi al sito attivo di Enolase. Una volta che questo accade, un secondo ione metallico arriva e si lega all’enzima per attivare la capacità catalitica dell’enolasi. Vedi Enzimi della glicolisi. Per l’allineamento della sequenza vedi Enolase multiple sequence alignment.

• 1 Struttura
• 2 Meccanismo
• 3 Cinetica
• 4 Regolazione
• 5 Altre Informazioni interessanti
• 6 Strutture 3D dell’enolasi

Struttura

L’enolasi contiene sia eliche alfa che fogli beta. I fogli beta sono principalmente paralleli. Come mostrato nella figura, l’enolasi ha circa 36 alfa-eliche e 22 foglietti beta (18 alfa-eliche e 11 foglietti beta per dominio). L’enolasi consiste di due domini.

Classificazione strutturale delle proteine (SCOP)

L’enolasi appartiene alla classe delle proteine alfa e beta e ha un ripiegamento di TIM beta/alfa-barile. Proviene dalla Superfamiglia su Enolase C-terminal domain-like ed è nella famiglia delle enolasi.

Meccanismo

L’enolasi come mostrato, coinvolge Lys 345, Lys 396, Glu 168, Glu 211, e His 159. L’enolasi forma un complesso con due nel suo sito attivo. Il substrato, 2PG, si lega ai due. Il Mg 2+ forma poi un legame all’acido carbossilico deprotonato sul 1’C per collegarlo all’enolasi. Si collega anche a Glu 211 e Lys 345. Glu 211 forma un legame a idrogeno con il gruppo alcolico sul 3’C. Lys 345 deprotonare il 2’C e poi il 2’C forma un alchene con l’1’C che poi sposta gli elettroni che formano il chetone sull’ossigeno facendogli avere una carica negativa. L’altro ossigeno, che ha già una carica negativa, sposta il suo elettrone per formare un chetone con l’1’C. Gli elettroni che formavano l’alchene tra l’1’C e il 2’C si spostano per formare un alchene tra il 2’C e il 3’C. Questo rompe il legame con l’alcool sul 3’C che deprotonare Glu 211 su enolase per formare H2O. Quindi la nuova molecola viene rilasciata dall’enolasi come PEP. Il PEP passa poi attraverso un’altra fase della glicolisi per creare piruvato.

Gli ioni fluoruro inibiscono la glicolisi formando un legame con Mg 2+ e quindi bloccano il substrato (2PG) dal legarsi al sito attivo dell’enolasi.

Cinetica

Siccome Mg2+ è essenziale per legare il substrato, 2-PG, è anche necessario ad una qualità specifica per avere un buon tasso, o velocità. Il grafico mostra la V vs. , in cui PGA è 2-PG, con due diverse concentrazioni di Mg2+. La curva superiore, che ha anche maggiore Vmax, ha una concentrazione di Mg2+ di 10^-3 M mentre la curva inferiore, che ha una Vmax inferiore, ha una concentrazione di Mg2+ di 10^-2 M. Il Km è anche più grande la curva superiore rendendo il più alto più desiderabile.

Regolazione

L’enolasi si trova sulla superficie di una varietà di cellule eucariotiche come un forte recettore che lega il plamingoen e sulla superficie di cellule emopoietiche come monociti, cellule T e cellule B, cellule neuronali e cellule endoteliali. L’enolasi nel muscolo può legare altri enzimi glicolitici, come la fosfoglicerato mutasi, la creatina chinasi muscolare, la piruvato chinasi e la troponina muscolare, con alta affinità. Questo suggerisce che creano un segmento glicolitico funzionale nel muscolo dove la produzione di ATP è necessaria per far contrarre il muscolo. La proteina legante Myc (MBP-1) è simile alla struttura dell’a-enolase e si trova nel nucleo come proteina legante il DNA.Enolase è regolata dalla concentrazione di Mg2+ e dalle fasi precedenti della glicolisi.

Altre informazioni interessanti

Enolase è presente in tutti i tessuti e organismi con la capacità di fare glicolisi o fermentazione. Studi recenti hanno campioni di concentrazione di Enolasi per determinare certe condizioni e la loro gravità. Per esempio, alte concentrazioni di Enolasi nel liquido cerebrospinale (CSF) sono più fortemente associate all’astrocitoma rispetto ad altri enzimi come l’aldolasi, la piruvato chinasi e la creatina chinasi. Alte concentrazioni di Enolasi nel CSF sono anche collegate al più veloce tasso di crescita del tumore e all’aumento delle possibilità di attacco cardiaco o ictus.Enolasi può essere inibita competitivamente dal fluoruro per il substrato 2-PGA. Nell’acqua potabile con aggiunta di fluorurazione, l’attività dell’Enolasi dei batteri orali è inibita senza che l’uomo ne sia danneggiato. Questo funziona per prevenire la carie.

Strutture 3D dell’enolasi

Strutture 3D dell’enolasi