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Fruttosio-bifosfato aldolasi
gruppo di enzimi Da Wikipedia, l'enciclopedia libera
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La fruttosio 1,6-bisfosfato aldolasi (più comunemente detta aldolasi) è un enzima, appartenente alla classe delle liasi, che catalizza la seguente reazione:
D-fruttosio 1,6-bisfosfato → diidrossiacetone fosfato + D-gliceraldeide 3-fosfato
Tale reazione è il quarto step della glicolisi. Il fruttosio-1,6-bisfosfato prodotto dal precedente step è, di fatto, la versione attivata vera e propria del glucosio. La aldolasi avvia la degradazione vera e propria, producendo i due triosi, aventi un fosfato ciascuno.
Il sito attivo dell'enzima è evidenziato in blu. (DHAP = diidrossiacetone fosfato; Fru1,6bP = fruttosio-1,6-bisfosfato; GAD = gliceraldeide-3-fosfato)
Come la maggior parte degli enzimi, anche la aldolasi può catalizzare una reazione in entrambi i sensi: non a caso, il nome dell'enzima deriva dalla reazione inversa, una condensazione aldolica, ovvero la produzione di un esoso in forma chetonica a partire da due triosi.
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Struttura
L'enzima presente negli eucarioti è composto da quattro subunità identiche tra loro: su ogni subunità è presente un sito attivo, caratterizzato dalla presenza di una lisina, in grado di associarsi ad una molecola glucidica. Tale sito attivo è presente anche negli archeobatteri, dove è ancora presente un residuo conservato di lisina: l'enzima, in ogni caso, è molto più grande, composto da dieci subunità. L'enzima presente negli eubatteri contiene invece due ioni zinco, senza la presenza di alcun residuo amminoacidico particolare.
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Funzionamento
Il meccanismo dell'aldolasi è di catalisi enzimatica covalente di tipo elettrofilo, precisamente con la formazione di una base di Schiff.
Il fruttosio 1,6-bisfosfato si lega al sito attivo dell'enzima con un legame tra il suo gruppo carbonilico ed il gruppo amminico di una lisina.
L'idrogeno del gruppo -OH del C4 viene strappato dallo ossigeno di una tirosina, si rompe il legame tra C4 e C3 e si libera gliceraldeide 3-fosfato.
L'idrogeno di una istidina si lega al C3 donando un H+. Il legame imminico della base di Schiff si idrolizza liberando diidrossiacetone fosfato.
In entrambi i casi, DHAP e GAD sono convertiti in piruvato, che in presenza di ATP diventano glucosio e glicogeno.
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Significato clinico
L'enzima aldolasi è presente nel muscolo scheletrico umano, cervello, fegato e muscolo cardiaco. Le due subunità di cui l'enzima è composto possono aggregandosi formare tre differenti isoenzimi: la forma molecolare A predomina nel muscolo scheletrico, la forma B nel fegato, la forma C è presente nel cervello ed in altri tessuti. Un suo aumento si può avere in caso di distrofia muscolare di Duchenne, nelle dermatomiositi, nelle polimiositi e in altre patologie muscolari.
Bibliografia
- (EN) Horecker, B.L., Tsolas, O. e Lai, C.Y., Aldolases. In Boyer, P.D. (ed.), The Enzymes, 3rd edn, vol. 7, Academic Press, New York, 1972, pp. 213–258.
- (EN) Alefounder, P.R., Baldwin, S.A., Perham, R.N., Short, N.J., Cloning, sequence analysis and over-expression of the gene for the class II fructose 1,6-bisphosphate aldolase of Escherichia coli. Biochem. J. 257 (1989), pp. 529–534. Entrez PubMed 2649077
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Voci correlate
Altri progetti
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Collegamenti esterni
- aldolasi, su sapere.it, De Agostini.
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