Enolas

är ett enzym som katalyserar en reaktion i glykolysen. Vid glykolysen omvandlas glukos till två molekyler med tre koldioxider som kallas pyruvat. Den energi som frigörs under glykolysen används för att göra ATP. Enolas används för att omvandla 2-fosfoglycerat (2PG) till fosfenolpyruvat (PEP) i den nionde reaktionen i glykolysen: det är en reversibel dehydreringsreaktion…. Enolas uttrycks rikligt i de flesta celler och har visat sig vara användbart som modell för att studera enzymverkningsmekanismer och strukturanalys . Liksom i reaktionen nedan måste Enolase ha en tvåvärt metallkatjon närvarande för att enzymet ska kunna aktiveras eller inaktiveras. Den bästa kofaktorn är Mg2+, men många andra, inklusive Zn2+, Mn2+ och Co2+, kan användas. Metalljonen fungerar genom att binda till enzymet på den aktiva platsen och åstadkomma en konformationsförändring. Detta gör det möjligt för substratet (2-PGA) att binda till den aktiva platsen för Enolase. När detta sker kommer en andra metalljon in och binder till enzymet för att aktivera enolasets katalytiska förmåga. Se Glykolysenzymer. För sekvensanpassning se Enolase multiple sequence alignment.

• 1 Struktur
• 2 Mekanism
• 3 Kinetik
• 4 Reglering
• 5 Annat. Intressant information
• 6 3D-strukturer av enolas

Struktur

Enolasets struktur innehåller både alfahelixer och beta-blad. Betabladen är huvudsakligen parallella. Som framgår av figuren har enolas ungefär 36 alfahelixer och 22 betablad (18 alfahelixer och 11 betablad per domän). Enolase består av två domäner.

Structural Clasification of Proteins (SCOP)

Enolase tillhör klassen alfa- och betaproteiner och har en veckning av TIM beta/alpha-barrel. Den kommer från superfamiljen på Enolase C-terminal domain-like och ingår i enolasfamiljen.

Mekanism

Mekanismen för enolas som visas, involverar Lys 345, Lys 396, Glu 168, Glu 211 och His 159. Enolas bildar ett komplex med två på sin aktiva plats. Substratet, 2PG, binder till de två . Mg 2+ bildar sedan en bindning vid den deprotonerade karboxylsyran på 1’C för att förbinda den med enolaset. Det är också kopplat till Glu 211 och Lys 345. Glu 211 bildar en vätebindning med alkoholgruppen på 3’C. Lys 345 deprotonerar 2’C och 2’C bildar sedan en alken med 1’C som sedan flyttar elektronerna som bildar ketonen till syret vilket gör att det har en negativ laddning. Det andra syret, som redan har en negativ laddning, flyttar sedan sin elektron och bildar en keton med 1’C. De elektroner som bildade alkenen mellan 1’C och 2’C flyttas sedan för att bilda en alken mellan 2’C och 3’C. Detta bryter bindningen med alkoholen på 3’C, vilket deprotonerar Glu 211 på enolas och bildar H2O. Därefter frigörs den nya molekylen från enolaset som PEP. PEP går sedan vidare genom ytterligare ett steg i glykolysen för att skapa pyruvat.

Fluoridjoner hämmar glykolysen genom att bilda en bindning med Mg 2+ och blockerar därmed substratet (2PG) från att binda till enolasets aktiva plats.

Kinetik

Då Mg2+ är viktigt för att binda substratet, 2-PG, behövs det också i en specifik kvalitet för att få en bra hastighet, eller velocity. Grafen visar V vs , där PGA är 2-PG, med två olika koncentrationer av Mg2+. Den övre kurvan, som också har större Vmax, har en Mg2+-koncentration på 10^-3 M medan den nedre kurvan, som har lägre Vmax, har en Mg2+-koncentration på 10^-2 M. Km är också större i den övre kurvan vilket gör den högre mer önskvärd.

Reglering

Enolas finns på ytan av en mängd eukaryota celler som en stark plamingoenbindande receptor och på ytan av hematopoietiska celler som monocyter, T-celler och B-celler, neuronala celler och endotelceller. Enolas i muskler kan med hög affinitet binda andra glykolytiska enzymer, t.ex. fosfoglyceratmutas, muskelkreatinkinas, pyruvatkinas och muskeltroponin. Detta tyder på att de bildar ett funktionellt glykolytiskt segment i muskeln där ATP-produktion krävs för att muskeln ska kunna kontrahera. Myc-bindande protein (MBP-1) liknar a-enolasets struktur och finns i kärnan som ett DNA-bindande protein. enolas regleras av koncentrationen av Mg2+ och de tidigare stegen i glykolysen.

Övrig intressant information

Enolas finns i alla vävnader och organismer med förmåga till glykolys eller fermentering. Nyligen genomförda studier har Enolaskoncentrationsprover för att fastställa vissa tillstånd och deras allvarlighetsgrad. Till exempel är höga koncentrationer av Enolase i cerebrospinalvätska (CSF) starkare förknippade med astrocytom än andra enzymer som aldolas, pyruvatkinas och kreatinkinas. Höga koncentrationer av enolas i CSF är också kopplade till den snabbaste tumörtillväxten och ökade risker för hjärtattack eller stroke. enolas kan inhiberas kompetitivt av fluorid för substratet 2-PGA. I dricksvatten med tillsatt fluorering hämmas munbakteriernas Enolase-aktivitet utan att människor skadas. Detta fungerar för att förebygga karies.

3D-strukturer av enolas

Enolas 3D-strukturer

.