Regulación alostérica en la fosfofructocinasa del termófilo extremo Thermus thermophilus

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Una investigación sobre la cinética y las propiedades reguladoras del tipo1 fosfofructoquinasa (PFK) del termófilo extremo Thermus thermophilus (TtPFK) revela una enzima que es inhibida por PEP y activada por ADP modificando la afinidad exhibida por el sustrato fructosa 6-fosfato (Fru-6-P) de forma análoga a otras PFKs procariotas. Sin embargo, la TtPFK se une a ambos ligandos alostéricos de forma significativamente más estrecha que otras PFKs bacterianas, a la vez que efectúa un grado de inhibición o activación sustancialmente más modesto a 25 °C, reforzando el principio de que la afinidad de unión y la eficacia pueden ser independientes y no estar correlacionadas entre sí. Estas propiedades nos han permitido establecer rigurosamente que el PEP sólo inhibe antagonizando la unión del Fru-6-P y no influyendo en el recambio, una conclusión que requiere que el kcat se determine en condiciones en las que tanto el inhibidor como el sustrato se saturen simultáneamente. Además, la dependencia de la temperatura de los efectos alostéricos en la unión del Fru-6-P indica que las energías libres de acoplamiento están dominadas por la entropía, como se observó previamente para la PFK de Bacillus stearothermophilus pero no para la PFK de Escherichia coli, apoyando la hipótesis de que los efectos alostéricos dominados por la entropía pueden ser una característica de las enzimas derivadas de organismos termoestables. En el caso de estas enzimas, la causa fundamental del efecto alostérico puede no ser fácilmente discernible a partir de información estructural estática como la obtenida mediante cristalografía de rayos X.

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