Glutamátsyntáza

Technology

12 hours ago

Author

Glutamátsyntáza je enzymatická reakce, která katalyzuje tvorbu glutamátu z alfa-ketoglutarátu a amoniaku. Tento proces je klíčovým krokem v metabolismu dusíkatých látek u většiny organismů, zahrnujících bakterie, rostliny a živočichy. Glutamát je důležitou aminokyselinou, která slouží jako prekurzor pro syntézu řady dalších důležitých molekul, včetně dalších aminokyselin, purinů a pyrimidinů. Glutamátsyntáza se nachází v cytoplazmě buněk a je složena z několika podjednotek, které společně tvoří funkční enzym. Tento enzym je velmi regulován a jeho aktivita je závislá na mnoha faktorech, jako jsou koncentrace substrátů a produktů, enzymatické modifikace a interakce s dalšími proteiny. Mutace v genech kódujících glutamátsyntázu mohou vést k různým poruchám metabolismu a zdravotním stavům, včetně neurodegenerativních onemocnění a hemolytické anémie.

Glutamátsyntáza je obecné označení pro enzym, který katalyzuje přeměnu alfa ketoglutarátu na glutamát za spotřeby amonného iontu (NH4+) z glutaminu a redukčních ekvivalentů z NADPH, feredoxinu nebo NADH. V lidském těle se glutamátsyntáza nevyskytuje - mají ji mikroorganismy, rostliny a někteří nižší živočichové.

Názvosloví

Podle redukčního ekvivalentu, který se uplatňuje v enzymové reakci, se liší systematický název enzymu: L-glutamát:feredoxin oxidoreduktáza (transaminující) [EC 1. 4. +more7. 1], L-glutamát:NADPH oxidoreduktáza (transaminující) [EC 1. 4. 1. 13] a L-glutamát:NADH oxidoreduktáza (transaminující) [EC 1. 4. 1. 14].

Reakce

Souhrnná reakce katalyzovaná tímto enzymem zní: : Red. ferredoxin/NADPH/NADH + H+ + glutamin + alfa-ketoglutarát → 2glutamát + ox. +more ferredoxin/NADP+/NAD+ Biochemický podstata reakce je podstatně složitější a např. u bakterie Azospirillum brasilense zahrnuje transport elektronů od jejich donora (NADPH) přes FADH2 a FeS klastry až na FMN. Zároveň dochází k rozkladu glutaminu na první glutamát a amoniak, načež je amoniak přenesen na alfa-ketoglutarát. Výsledný alfa iminoglutarát je pomocí elektronů z FMN redukován na druhý glutamát. Celkem tedy vznikají dvě molekuly glutamátu.