Allosteric Regulation in Phosphofructokinase from the Extreme Thermophile Thermus thermophilus

Abstract Image

Badanie kinetyki i właściwości regulacyjnych fosfofruktokinazy typu-1 fosfofruktokinazy (PFK) z ekstremalnego termofila Thermus thermophilus (TtPFK) ujawnia enzym, który jest hamowany przez PEP i aktywowany przez ADP poprzez modyfikację powinowactwa wykazywanego do substratu 6-fosforanu fruktozy (Fru-6-P) w sposób analogiczny do innych prokariotycznych PFK. Jednakże, TtPFK wiąże oba te allosteryczne ligandy znacznie silniej niż inne bakteryjne PFK, jednocześnie powodując znacznie skromniejszy zakres inhibicji lub aktywacji w temperaturze 25 °C, wzmacniając zasadę, że powinowactwo wiązania i efektywność mogą być zarówno niezależne, jak i nieskorelowane ze sobą. Te właściwości pozwoliły nam na rygorystyczne ustalenie, że PEP hamuje jedynie poprzez antagonizowanie wiązania Fru-6-P, a nie poprzez wpływ na obrót, co wymaga określenia kcat w warunkach, w których zarówno inhibitor, jak i substrat nasycają się jednocześnie. Ponadto, zależność temperaturowa efektów allosterycznych na wiązanie Fru-6-P wskazuje, że energie swobodne sprzężenia są zdominowane przez entropię, jak zaobserwowano wcześniej dla PFK z Bacillus stearothermophilus, ale nie dla PFK z Escherichia coli, wspierając hipotezę, że zdominowane przez entropię efekty allosteryczne mogą być charakterystyczne dla enzymów pochodzących z organizmów termostabilnych. W przypadku takich enzymów, pierwotna przyczyna efektu allosterycznego może nie być łatwa do określenia na podstawie statycznych informacji strukturalnych, takich jak te uzyskane z krystalografii rentgenowskiej.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.