Allosterische regulatie in fosfofructokinase van het extreem-thermofiel Thermus thermophilus

Afbeelding

Een onderzoek naar de kinetiek en de regulerende eigenschappen van het type 1 fosfofructokinase (PFK) van het extreem-thermofiel Thermus thermophilus (TtPFK) onthult een enzym dat wordt geremd door PEP en geactiveerd door ADP.1 fosfofructokinase (PFK) van de extreme thermofiel Thermus thermophilus (TtPFK) onthult een enzym dat wordt geremd door PEP en geactiveerd door ADP door wijziging van de affiniteit voor het substraat fructose-6-fosfaat (Fru-6-P) op een wijze die analoog is aan die van andere prokaryote PFK’s. TtPFK bindt beide allosterische liganden echter aanzienlijk nauwer dan andere bacteriële PFK’s, terwijl het een aanzienlijk bescheidener remming of activering bewerkstelligt bij 25 °C, wat het principe versterkt dat bindingsaffiniteit en effectiviteit zowel onafhankelijk als niet gecorreleerd aan elkaar kunnen zijn. Deze eigenschappen hebben ons in staat gesteld om rigoureus vast te stellen dat PEP alleen remt door de binding van Fru-6-P tegen te werken en niet door de omzet te beïnvloeden, een conclusie die vereist dat kcat wordt bepaald onder omstandigheden waarin zowel remmer als substraat gelijktijdig verzadigd zijn. Bovendien geeft de temperatuurafhankelijkheid van de allosterische effecten op de binding van Fru-6-P aan dat de koppelingsvrije energieën entropie-gedomineerd zijn, zoals eerder is waargenomen voor PFK van Bacillus stearothermophilus maar niet voor PFK van Escherichia coli, wat de hypothese ondersteunt dat entropie-gedomineerde allosterische effecten een kenmerk kunnen zijn van enzymen afkomstig van thermostabiele organismen. Voor dergelijke enzymen kan de hoofdoorzaak van het allosterische effect niet gemakkelijk worden afgeleid uit statische structurele informatie, zoals die wordt verkregen door röntgen-kristallografie.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.