From Wikipedia, the free encyclopedia
Hexokináza (EC 2.7.1.1) je enzym ze skupiny kináz, který zajišťuje nevratné navázání fosfátových skupin (fosforylace) na hexózové monosacharidy, jako je glukóza, manóza, fruktóza a další.[1]
Ve většině organismů je nejdůležitějším substrátem hexokinázy právě glukóza, a to zejména v glykolýze, ve které katalyzuje první krok. Konkrétně provádí fosforylaci glukózy na glukóza-6-fosfát, a to za současné spotřeby ATP na ADP. Jedná se o víceméně nevratnou reakci, která tedy musí být kontrolována. Enzym je proto inhibován (alostericky) samotným produktem, glukózou-6-fosfátem.[2]
Reakce probíhá tzv. náhodným bi-bi mechanismem. Nejprve se na enzym do příslušného aktivního místa naváže glukóza a do jiného komplex ATP s iontem Mg2+. Glukóza způsobuje značné konformační změny, které přispívají k aktivaci enzymu. Hořčík zase snižuje záporný náboj ATP, což usnadňuje nukleofilní ataku hydroxylů glukózy na příslušné místo ATP.[1]
Funkčně podobná glukokináza katalyzuje pouze fosforylaci glukózy, nikoliv ostatních monosacharidů, oproti hexokináze je tedy specifičtější a neměla by být zaměňována.[1]Hexokinázy existuje několik typů, v savcích rozlišujeme typy I až IV, přičemž právě čtvrtý je mylně nazýván glukokináza.
Geny, které kódují hexokinázu, byly objeveny ve všech doménách života a vyskytují se mezi různými druhy, od bakterií, kvasinek a rostlin až po člověka a jiné obratlovce. Enzymy z kvasinek, rostlin a obratlovců vykazují jasné sekvenční důkazy o homologii (společném původu), naopak ty z bakterií nemusí být příbuzné[3].
Jsou kategorizovány jako proteiny s aktinovým záhybem, sdílející společné vazebné místo vázající ATP, které je obklopeno variabilnějšími sekvencemi, jež určují afinity k substrátům a další vlastnosti.
V jednom druhu může existovat několik izoenzymů hexokinázy, které poskytují různé funkce.
Obecně se reakce katalyzované hexokinázou dají shrnout jako:
,
kde jakožto hexóza může být reprezentována kterákoliv z výše zmíněných, jestliže obsahuje volné -CH2OH.
Glukóza je jedinečná tím, že může být využita k produkci ATP všemi buňkami i za nepřítomnosti molekulárního kyslíku (O2). A právě prvním krokem glykolýzy je fosforylace glukózy hexokinázou.
 |
Tím, že katalyzují fosforylaci glukózy za vzniku glukóza-6-fosfátu, hexokinázy udržují klesající koncentrační gradient, který podporuje usnadněný transport glukózy do buněk. Tato reakce také zahajuje všechny fyziologicky relevantní cesty využití glukózy, včetně glykolýzy a pentózofosfátové dráhy.
Přidání nabité fosfátové skupiny na 6. pozici hexóz také zajišťuje 'uvěznění' glukózy a 2-deoxyhexózových analogů glukózy (např. 2-deoxyglukóza a 2-fluoro-2-deoxyglukóza) uvnitř buněk, protože nabité hexózofosfáty nemohou snadno překonat buněčnou membránu.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
