Allosteric Regulation in Phosphofructokinase from the Extreme Thermophile Thermus thermophilus

Abstract Image

Tutkimus, jossa selvitetään fosfofruktokinaasityypin kinetiikkaa ja säätelyominaisuuksia-1 fosfofruktokinaasi (PFK), joka on peräisin äärimmäisestä termofiilistä Thermus thermophilus (TtPFK), paljastaa entsyymin, jota PEP inhiboi ja ADP aktivoi muuttamalla affiniteettia substraattia fruktoosi-6-fosfaattia (Fru-6-P) kohtaan tavalla, joka on analoginen muiden prokaryoottisten PFK:iden kanssa. TtPFK sitoutuu kuitenkin molempiin allosterisiin ligandeihin huomattavasti tiukemmin kuin muut bakteerien PFK:t, mutta sen esto tai aktivointi 25 °C:ssa on huomattavasti vaatimattomampaa, mikä vahvistaa periaatetta, jonka mukaan sitoutumisaffiniteetti ja tehokkuus voivat olla toisistaan riippumattomia ja korreloimattomia keskenään. Näiden ominaisuuksien ansiosta olemme pystyneet osoittamaan tiukasti, että PEP inhiboi vain antagonisoimalla Fru-6-P:n sitoutumista eikä vaikuttamalla liikevaihtoon, mikä edellyttää kcat:n määrittämistä olosuhteissa, joissa sekä inhibiittori että substraatti kyllästyvät samanaikaisesti. Lisäksi Fru-6-P:n sitoutumiseen kohdistuvien allosteristen vaikutusten lämpötilariippuvuus osoittaa, että kytkeytymisen vapaat energiat ovat entropia-dominoituneita, kuten aiemmin on havaittu Bacillus stearothermophilus -bakteerin PFK:n osalta mutta ei Escherichia coli -bakteerin PFK:n osalta, mikä tukee olettamusta, jonka mukaan entropia-dominoituneet allosteriset vaikutukset voivat olla ominaista lämpöstabiileista organismeista peräisin oleville entsyymeille. Tällaisten entsyymien kohdalla allosterisen vaikutuksen perimmäinen syy ei välttämättä ole helposti havaittavissa staattisen rakennetiedon, kuten röntgenkristallografiasta saadun tiedon, perusteella.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.